JAJA612A January 2019 – September 2024 OPA1677 , OPA1678 , PCM1753-Q1 , PCM1754-Q1 , PCM5102A
フィルタ入力 | カットオフ周波数 | フィルタのゲイン |
---|---|---|
4VPP、1.42VRMS | 23kHz 時に -3dB | –1V/V、0dB |
この回路では、オーディオ デジタル / アナログ コンバータ (DAC) アプリケーション用 2 次アクティブ フィルタの実装を紹介します。車載ヘッド ユニット、ホーム シアターのサウンドバー、AV レシーバなどのアプリケーションでは、可聴範囲である約 20Hz~22kHz での不要ノイズは最小限になることが極めて重要です。この理由から、多くのデルタ - シグマ タイプのオーディオ DAC には、ノイズ シェーピング機能が搭載されており、DAC のオーバー サンプリング機能により生成されたノイズを可聴範囲の外側に追いやります。このプロセスを「ノイズ シェーピング」と呼び、実際のノイズを「帯域外ノイズ」と呼びます。PCM1753-Q1 など多くの一般的なオーディオ DAC にはノイズ シェーピング機能があり、帯域外ノイズをデジタル音源のサンプリング レート fS の約 50% に追いやります。このノイズは一般に可聴とは見なされませんが、オーディオ DAC の出力に接続されるアンプ回路に悪影響を及ぼす可能性があります。たとえば、この帯域外ノイズが、より高い周波数で動作する Class-D アンプによりエイリアシングされ、可聴範囲に戻る可能性があります。さらに、フィルタ処理が実装されていない場合、このノイズにも出力アンプで同じアナログ ゲインが適用されます。2 次アクティブ フィルタ設計では、単純な 1 次 RC フィルタよりも、可聴帯域幅のより近くで高レベルのノイズ減衰が可能です。さらに、フィルタに使用されているオペアンプの出力駆動能力により、システムのオーディオ出力のインピーダンスと電流駆動能力を、オーディオ DAC が供給できるものよりも、低くすることができます。
ここで、
ここで、
次のグラフは、ほぼ同じ fC を持つ 2 次アクティブ フィルタと、単純な1 次 RC フィルタについて、フィルタ応答をシミュレーションしたものです。1 次フィルタではフィルタのロールオフは -20dB/decade、アクティブ フィルタのロールオフは -40dB/decade であることに注意してください。
次のグラフは、回路のうち DAC を除く全ノイズ寄与分をシミュレーションしたものです。このシミュレーションに使用されている OPA1678 は 1kHz で 4.5nV/√Hz、OPA1612 は 1kHz で 1.1nV/√Hz であると規定されています。結果から、システムの電流ノイズの寄与分のため、OPA1612 のほうが電圧ノイズが低いにもかかわらず、OPA1678 よりも OPA1612 のほうが全ノイズが大きいことが示されます。
DAC の出力を、2 次のアクティブ フィルタと 1 次の RC フィルタについて、周波数ドメイン内で測定したものです。DAC の出力は、サンプリング レート 48kHz で、1kHz の周波数において -60dB のフルスケール振幅に設定されています。
グラフから、帯域外ノイズは 24kHz の周辺で増大し始めることが分かります。これは、PCM1753-Q1 のノイズ シェーピングから期待される結果です。2 次フィルタは RC フィルタと比較して、100kHz において約 20dB 出力が低くなっています。
デバイス | 主な特長 | リンク | 他の使用可能デバイス |
---|---|---|---|
PCM1753-Q1、PCM1754-Q1 (1) |
24 ビット、標準 SNR 106dB、標準 THD+N 0.002%、シングル エンド、電圧出力のオーディオ DAC | 車載向け、106dB の SNR、ステレオ、D/A コンバータ (DAC) (ソフトウェア制御) | オーディオ DAC |
OPA1678 | 低歪み、低ノイズ、低入力電流のオーディオ用デュアル オペアンプ | シングルチャネル、450nA、高精度、ナノパワー オペアンプ | オーディオ オペアンプの概要 |
テキサス・インスツルメンツ、SBAM410 回路のソース ファイル、ソフトウェア
テキサス・インスツルメンツ、高精度 DAC 学習センター、製品ラインアップの概要
テキサス・インスツルメンツ、プレミアム オーディオ システムの設計、ビデオ
テキサス・インスツルメンツ、オーディオ DAC、製品ラインアップの概要
All trademarks are the property of their respective owners.
TI は、技術データと信頼性データ(データシートを含みます)、設計リソース(リファレンス・デザインを含みます)、アプリケーションや設計に関する各種アドバイス、Web ツール、安全性情報、その他のリソースを、欠陥が存在する可能性のある「現状のまま」提供しており、商品性および特定目的に対する適合性の黙示保証、第三者の知的財産権の非侵害保証を含むいかなる保証も、明示的または黙示的にかかわらず拒否します。
これらのリソースは、TI 製品を使用する設計の経験を積んだ開発者への提供を意図したものです。(1) お客様のアプリケーションに適した TI 製品の選定、(2) お客様のアプリケーションの設計、検証、試験、(3) お客様のアプリケーションが適用される各種規格や、その他のあらゆる安全性、セキュリティ、またはその他の要件を満たしていることを確実にする責任を、お客様のみが単独で負うものとします。上記の各種リソースは、予告なく変更される可能性があります。これらのリソースは、リソースで説明されている TI 製品を使用するアプリケーションの開発の目的でのみ、TI はその使用をお客様に許諾します。これらのリソースに関して、他の目的で複製することや掲載することは禁止されています。TI や第三者の知的財産権のライセンスが付与されている訳ではありません。お客様は、これらのリソースを自身で使用した結果発生するあらゆる申し立て、損害、費用、損失、責任について、TI およびその代理人を完全に補償するものとし、TI は一切の責任を拒否します。
TI の製品は、TI の販売条件(www.tij.co.jp/ja-jp/legal/termsofsale.html)、または ti.com やかかる TI 製品の関連資料などのいずれかを通じて提供する適用可能な条項の下で提供されています。TI がこれらのリソースを提供することは、適用されるTI の保証または他の保証の放棄の拡大や変更を意味するものではありません。IMPORTANT NOTICE
Copyright © 2024, Texas Instruments Incorporated
日本語版 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社