一种基于巴特沃斯滤波器的DAC后置滤波系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于巴特沃斯滤波器的DAC后置滤波系统，包括PCM1789音频DAC、巴特沃斯低通滤波器和drv632，所述巴特沃斯低通滤波器由具有适当参数的多反馈拓扑电路创建。本发明专利技术根据单端输入MFB电路的传递函数以及二阶巴特沃斯低通滤波器的传递函数计算通带直流增益H0、a1、b1与C1、C2、f

【技术实现步骤摘要】
一种基于巴特沃斯滤波器的DAC后置滤波系统


[0001]本专利技术属于音频数模转换电路
，具体涉及一种基于巴特沃斯滤波器的DAC后置滤波系统。

技术介绍

[0002]当前音频信号主要分为数字音频信号和模拟音频信号，其中，数字音频信号主要是用于存储以及传输音频信号，模拟音频信号，则是实际音频信号的输出形式，即播放音频时，需要预先进行数字音频信号转模拟音频信号的转换处理操作，再进行播放，不言而喻，数字音频信号转换为模拟音频信号是音频处理领域不可或缺的重要操作；
[0003]但是实际上，音频数模转换器DAC存在着电路结构复杂、硬件成本高、抗干扰能力弱、存在爆破音等不足。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于巴特沃斯滤波器的DAC后置滤波系统，以解决上述
技术介绍
中提出现有技术中电路结构复杂、硬件成本高、抗干扰能力弱和存在爆破音的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种基于巴特沃斯滤波器的DAC后置滤波系统，包括PCM1789音频DAC、巴特沃斯低通滤波器和drv632，所述巴特沃斯低通滤波器由具有适当参数的多反馈拓扑电路创建，所述PCM1789音频DAC将输入的数字音频信号处理为对应的模拟音频信号，并连接至巴特沃斯低通滤波器，所述drv632通过对称结构连接于PCM1789音频DAC的差分输出端，并利用外部欠压保护引脚消除PCM1789音频DAC电路产生的爆音。
[0006]优选的，所述巴特沃斯低通滤波器架构提供最大通带平坦度，用作PCM1789音频DAC输出的后置滤波器，在20Hz至20kHz音频频率范围内提供平坦增益，二阶滤波器还有助于抑制衰减为40dB/十倍频程的带外噪声，其中，二阶低通滤波器的一般传递函数为：
[0007][0008]相对应的低通滤波器的质量因素Q定义为：
[0009][0010]其中，a1＝1.414，b1＝1，Q＝0.707。
[0011]优选的，所述巴特沃斯低通滤波器的单端输入MFB电路的传递函数如下：
[0012][0013]优选的，根据所述公式3给出的单端输入MFB电路的传递函数，并结合公式1和公式
2有：
[0014][0015][0016]b1＝(2πf
c
)2*C1C2R2R3＝1。
ꢀꢀ
公式6
[0017]优选的，对于所述给定的C1，C2，H0可得电阻值R1，R2，R3：
[0018][0019][0020][0021]优选的，为了取所述R2为真值，对C2取值必须满足以下要求：
[0022][0023]优选的，所述PCM1789音频DAC的最大单端模拟输出为0.707Vrms，如果需要drv632输出2Vrms，则需要巴特沃斯低通滤波器提供0.707V/V或者3dB的通带直流增益，因此，有
[0024]优选的，所述drv632的C1推荐取值范围是15pF～220pF，当取C1为100pF时，由公式10可得
[0025]本专利技术的技术效果和优点：本专利技术提出的一种基于巴特沃斯滤波器的DAC后置滤波系统，与现有技术相比，具有以下优点：
[0026]本专利技术根据单端输入MFB电路的传递函数以及二阶巴特沃斯低通滤波器的传递函数计算通带直流增益H0、a1、b1与C1、C2、f
c
、R1、R2、R3之间的关系，然后结合蓝牙DVD播放器的实际性能需求进一步对R1、R2、R3进行计算，使用巴特沃斯低通滤波器作为DAC的后置滤波器，平滑DAC的输出，并利用对称结构接入drv632，构成一个电路结构简单的音频数模转换器，提供2Vrms输出，降低硬件成本，并对前置电路产生对的爆音进行消音处理。
附图说明
[0027]图1为本专利技术的总体电路简图。
[0028]图2为本专利技术的单端输入MFB电路图。
[0029]图3为本专利技术的drv632对称接入电路图。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]本专利技术提供了如图1～3所示的一种基于巴特沃斯滤波器的DAC后置滤波系统，包括PCM1789音频DAC、巴特沃斯低通滤波器和drv632，巴特沃斯低通滤波器由具有适当参数的多反馈(MFB)拓扑电路创建，PCM1789音频DAC将输入的数字音频信号处理为对应的模拟音频信号，并连接至巴特沃斯低通滤波器，drv632通过对称结构连接于PCM1789音频DAC的差分输出端，并利用外部欠压保护引脚消除PCM1789音频DAC电路产生的爆音。
[0032]巴特沃斯低通滤波器架构提供最大通带平坦度，用作PCM1789音频DAC输出的后置滤波器，在20Hz至20kHz音频频率范围内提供平坦增益，二阶滤波器还有助于抑制衰减为40dB/十倍频程的带外噪声，其中，二阶低通滤波器的一般传递函数为：
[0033][0034]相对应的低通滤波器的质量因素Q定义为：
[0035][0036]其中，a1＝1.414，b1＝1，Q＝0.707。
[0037]巴特沃斯低通滤波器的单端输入MFB电路的传递函数如下：
[0038][0039]根据公式3给出的单端输入MFB电路的传递函数，并结合公式1和公式2有：
[0040][0041][0042]b1＝(2πf
c
)2*C1C2R2R3＝1。
ꢀꢀ
公式6
[0043]对于给定的C1，C2，H0可得电阻值R1，R2，R3：
[0044][0045][0046][0047]为了取R2为真值，对C2取值必须满足以下要求：
[0048][0049]PCM1789音频DAC的最大单端模拟输出为0.707Vrms，如果需要drv632输出2Vrms，则需要巴特沃斯低通滤波器提供0.707V/V或者3dB的通带直流增益，因此，有
[0050]drv632的C1推荐取值范围是15pF～220pF，当取C1为100pF时，由公式10可得
[0051]根据蓝牙DVD播放器的实际性能需求，要求20Hz至20kHz的音频频率响应应在
±
0.1db之内，结合上述步骤可得
‑
3dB点应设置在54kHz，即f
c
＝54kHz时方有：20kHz时衰减为0.08dB满足要求，根据选择的C1＝100pF，C2＝560pF,H0＝
‑
1.414,f
c
＝54kHz，为了获得更好的低频响应，R1取值必须大于10千欧，对此，最终电阻值应设置为：R1＝51千欧，R2＝36千欧，R本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于巴特沃斯滤波器的DAC后置滤波系统，包括PCM1789音频DAC、巴特沃斯低通滤波器和drv632，其特征在于：所述巴特沃斯低通滤波器由具有适当参数的多反馈拓扑电路创建，所述PCM1789音频DAC将输入的数字音频信号处理为对应的模拟音频信号，并连接至巴特沃斯低通滤波器，所述drv632通过对称结构连接于PCM1789音频DAC的差分输出端，并利用外部欠压保护引脚消除PCM1789音频DAC电路产生的爆音。2.根据权利要求1所述的一种基于巴特沃斯滤波器的DAC后置滤波系统，其特征在于：所述巴特沃斯低通滤波器架构提供最大通带平坦度，用作PCM1789音频DAC输出的后置滤波器，在20Hz至20kHz音频频率范围内提供平坦增益，二阶滤波器还有助于抑制衰减为40dB/十倍频程的带外噪声，其中，二阶低通滤波器的一般传递函数为：相对应的低通滤波器的质量因素Q定义为：其中，a1＝1.414，b1＝1，Q＝0.707。3.根据权利要求2所述的一种基于巴特沃斯滤波器的DAC后置滤波系统，其特征在于：所述巴特沃斯低通滤波器的单端输入MFB电路的传递函数如下：4.根据权利要求3所述的一种基于巴特沃斯滤波器的DAC...

【专利技术属性】
技术研发人员：张正，
申请(专利权)人：深圳万正芯源有限公司，
类型：发明
国别省市：