基于CS5343音頻DAC的上電時序分析

在典型的音頻功放應用中，通常使用音頻DAC輸出I2S信號送到數(shù)字音頻功放進行音頻放大。音頻DAC會根據(jù)外圍不同的配置來確定其作為master還是slave 模式，音頻功放通常作為slave接受來自master 的I2S數(shù)據(jù)。CS5343是一款音頻DAC，其通過I2S信號中的SDOUT的電平狀態(tài)來確定主從模式。在CS5343和TAS5731M結合使用時，兩顆芯片精確的上電時序控制是至關重要的，否則會出現(xiàn)偶爾沒有聲音的問題。具體分析如下。

TAS5731M介紹：

TAS5731M 是一款集成DSP 和支持2.1模式的2*30W高效數(shù)字音頻D類功放，可以用于驅(qū)動立體聲橋式揚聲器，可接受寬范圍額輸入數(shù)據(jù)和傳輸速率。TAS5731M 只可作為從設備工作，接收外部的所有時鐘和數(shù)據(jù)信號。根據(jù)采樣率不同，TAS5731M工作時會在384kHz開關速率至352kHz開關速率直接進行PWM調(diào)制。

TAS5731M 電源軌介紹：

TAS5731M 存在三個電源軌，PVDD， AVDD以及DVDD。PVDD用于對半橋供電，供電范圍支持8V-24V，AVDD及DVDD分別是對內(nèi)部的模擬器件和數(shù)字電路供電，支持3.3V。在實際應用中，會簡化電路可將AVDD和DVDD采用一個3.3V電源共同提供。

TAS5731M上電時序分析：

由于TAS5731M內(nèi)部集成了DSP數(shù)字電路以及半橋等模擬電路，上電時序?qū)ζ骷９ぷ魇侵陵P重要的。如下圖1所示為TAS5731M推薦上電時序：

圖1 TAS5731M 推薦上電時序

為保證芯片內(nèi)部邏輯控制正確，須要保證AVDD/DVDD首先上電，確定各個端口保持在穩(wěn)定電平。在AVDD/DVDD達到穩(wěn)定電平之前，PDN以及RESET引腳需一直處于低電平，保證芯片處于復位狀態(tài)。在AVDD/DVDD達到穩(wěn)定電平之后，所有邏輯電平狀態(tài)已經(jīng)確定，再將PDN和RESET以及PVDD拉高和上電，讓芯片開始正常工作。

從上圖1標注可以看出，能夠保證端口電平穩(wěn)定的AVDD/DVDD的值約為3V，結合到TAS5731M datasheet中提到，當PVDD達到7.6V和AVDD/DVDD達到2.7V時，所有電路才可以正常工作。原因在于TAS5731M內(nèi)部有1.8VLDO，用于確定端口的電平狀態(tài)。1.8V LDO 通過AVDD 3.3V供電，由于LDO 存在壓降，所以在AVDD上升到2.7V及以上時，LDO開始工作輸出穩(wěn)定1.8V電壓，確定各邏輯電平狀態(tài)。1.8V LDO電壓可以通過Pin18 VR-DIG測量。

下圖2為在相同測試條件下，不同測試時間TAS5731M SDIN（黃色）AVDD（紅色）SCLK（藍色）的波形。SDIN引腳通過上拉電阻拉到AVDD?？梢钥闯觯贏VDD未達到2.7V之前，SDIN引腳的會出現(xiàn)不同的高低電平。特別是在AVDD剛好到達2.7V左右時，SDIN的電平會突然進行切換，然后由上拉電阻再提到到3.3V。

圖2 TAS5731M SDIN/AVDD/SCLK波形

因此，對于音頻DAC CS5343+TAS5731M的應用場景， 音頻DAC CS5343上電之后會立刻檢測SDOUT，對應TAS6731M 為SDIN引腳的電平狀態(tài)確定其工作狀態(tài)，電平為高處于master模式，輸出I2S信號；電平為低，處于slave 模式，不輸出I2S信號。若CS5343在TAS5731M AVDD電平?jīng)]有達到2.7V之前去檢測SDIN電平狀態(tài)，就會檢測出低電平情況，CS5343被認為作為slave模式工作，導致沒有聲音輸出。

針對這種情況，有兩種解決方案：

1. 改變上電時序。由于DAC需要檢測SDIN電平狀態(tài)，可以保證先讓TAS5731M供電穩(wěn)定，然后再給CS5343供電。

2. 采用硬件控制模式的音頻DAC，如PCM1808+TAS5731M。PCM1808可通過硬件引腳電平配置確定其主從模式。