BL1302A57 BELLING | Alldatasheet
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http://www.belling.com.cn - 1 - 8/28/2006 Total 12 Pages Wrote by 2006 单片串行接口编译编码器单片串行接口编译编码器单片串行接口编译编码器单片串行接口编译编码器// //滤波器滤波器滤波器滤波器 一、一、一、一、 概述概述概述概述 BL1302A57/S 由编码器，译码器，基准电 压源，发送与接收滤波器，时钟和控制电路， 串行 PCM 接口等组成。电路能完成符合 A 律 的编译码/滤波功能，与 TP 3057 兼容。 电路按功能可分成发送和接收二大部分： 发送部分：发送部分：发送部分：发送部分：发送的音频信号，首选进入一运 放，调节其外接电阻，可控制运放增益。其后 经过一有源 RC 前道滤波器，用以抑制甚高频 噪声，完成限带功能。继而是带通滤波器，使 总的通带在 0.2~3.4kHz 范围之内。然后经过采 样，保持，模数转换，并按 A 律进行编码，最 后成为串行的 PCM 码输出。 接收部分：接收部分：接收部分：接收部分：由扩展译码器和一个低通滤波器所组成。扩展译码器将 A 律的 PCM 码恢复成模拟信 号。低通滤波器校正译码输出的 sinx/x 响应，抑制掉 3.4kHz 以上的信号，其后为一个单端的功率 放大器，它具有低阻抗的驱动能力。 器件工作需要如下时钟： 发送和接收的主时钟：与主时钟同步的收发位时钟，其频率范围是 64kHz~2048 kHz ；以有收 和发的帧同步脉冲。 二、二、二、二、 特点特点特点特点
- 本电路是一个完整的编译码加滤波器的系统(COMBO) ，它包括： a. 发送高通和低通滤波器 b. 带有 sinx/x 校正的接收低通滤波哭器 c. 有源 RC 噪声滤波器 d. A 律压扩编译码器 e. 内部精密参考电压源 f. 串联的输入/输出接口
- 16 脚双列直插或SOP 塑料封装
- 满足 CCITT 规范的相关要求
- ± 5V 的工作电压
- 低功耗：工作时典型为 50 mW 卸电状态为 3 mW
- 能自动进入卸状态
- 与 TTL 和 CMOS 电平兼容的数字接口
http://www.belling.com.cn - 2 - 8/28/2006 Total 12 Pages Wrote by 2006 三、三、三、三、 管脚说明管脚说明管脚说明管脚说明 编号 代号 I/O 说明
1 V BB I 负电源，V BB =-5V ± 5%
2 GNDA I 模拟地，所有信号都以此脚电平作参考
3 VF R O O 接收放大器的模拟输出
4 V CC I 正电源，VCC=5V ± 5%
5 FS R I 接收帧同步脉冲
6 D R I 接收 PCM 数据输入端
7 BCLK R /CLKSEL I 接收位时钟兼主频选择
8 MCLK R /PDN I 接收主时钟兼 power-down 控制
9 MCLK X I 发送主时钟
10 BLCK X I 发送位时钟
11 D X O 三态 PCM 数据输出
12 FS X I 发送帧同步脉冲输入
XTS O 开漏输出端，编码时隙输出低电平
14 GS X O 发送输入放大器的模拟输出
15 VF X I- I 发送输入放大器的负向输入端
16 VF X I+ I 发送输入放大器的正向输入端
http://www.belling.com.cn - 3 - 8/28/2006 Total 12 Pages Wrote by 2006 四、四、四、四、 功能描述功能描述功能描述功能描述 1) 启动启动启动启动 当接通电源时，器件被内部上电复位线路初始化并进入 Power-down 状态。全部模拟线路和 大部分数字逻辑处于不活动状态，D X 和 VF R O 端处于高阻态。要使器件 Power-up ，必须在 MCLK R /PDN 端施加逻辑低电平或时钟，并在 FS X /或 FS R 端施加脉冲。从而有二种 Power-down 控制方式。其一是使 MCLK R /PDN 处于高电平；另一方法是使 FS X 和 FS R 端连续地处于低电平， 在最后的FX S 或 FS R 脉冲后大约 2ms ，器件将进入 Power-down 状态。第一个 FS X 或 FS R 将使器 件 Power-up 。三态 PCM 数据输出 D X 在第二个FS X 脉冲到来前一直保持高阻态。 2) 同步工作同步工作同步工作同步工作 同步工作时，发送和接受必须施加同一主钟。在这一方式下，MCLK X 端必须加一时钟， 而 MCLK R /PDN 端可用作 Power-down 控制。MCLK R /PDN 端的低电平使器件Power- up ，而高 电平使器件 Power-down 。任一情况下，MCLK X 均被选作发送和接收电路的主钟。 BCLK X 端必须施加位钟，而 BLK R /CLKSEL 端用于为 1.536MH Z，1.544MH Z 或 2.048MH Z 选择合适的内部分频器。位于 1.544MH Z 工作，器件自动补偿每帧的第 193 个时钟脉冲。 BCLK R /CLKSEL 端为固定电平时，BCLK X 将同时作为发送与接收的位钟。右表示出工作 频率与 BCLK R /CLKSEL 状态的对应关系。BCLK X 与 BCLK R 可以从 64KH Z 至 2.048MH Z ，两者 频率不一定相等，但必须与 MCLK X 同步。每一 FS X 脉冲启动一编码周期，上一编码周期的 PCM 码在 BCLK X 的上沿从D X 端移出。八个位钟周期后，三态 D X 输出回到高阻态。在有 FS R 脉冲时，PCM 码在 BCLK X (或 BCLK R ，如果它是一个脉冲)的下沿经 D R 端锁存。FS X 和 FS R 必 须与 MCLK X /R 同步。 3) 短帧同步工作短帧同步工作短帧同步工作短帧同步工作 器件可以用短帧同步或长帧同步脉冲。刚上电时，器件处于短帧方式。在此方式下帧同步 脉冲 FS X 和 FS R 必须为一个位钟周期长，定时关系见短帧定时图。在 FS X 为高电平期间有一 BCLK X 下沿，接着的 BCLK X 上沿将启动 D X 输出缓冲器输出符号位，随后的七个上沿输出剩下 的七位，接着的下沿禁止 D X 输出。在 FS R 为高电平期间有一 BCLDK R (或 BCLK X ，如果 BCLK R 为恒定电平)下沿，接着的 BCLK R 下沿锁存符号位，随后的七个下沿锁存余下的七位。 4) 长帧同步工作长帧同步工作长帧同步工作长帧同步工作 长帧方式下，帧同步脉冲 FS X 和 FS R 必须是三位以上位钟周期长，定时关系见长帧定时 图。器件根据发关帧同步脉冲 FS X 来判定使用的是长帧还是短帧脉冲 。对于 64KH Z 工作，帧 同步脉冲必须至少有 160ns 的低电平。D X 输出缓冲器为 FS X 的上沿或 BCLK X 的上沿(以后到者 为准)所启动并输出符号位。随后的七个 BLCL X 上沿输出余下的七位。D X 输出为 BCLK X 的第 八个上沿后的下沿或 FS X 的下沿(看谁后到)所禁止。接收帧同步脉冲 FS R 的上沿将使 D R 端的 PCM 数据在接着的八个 BCLK R (或 BCLK X ，如果 BCLK R 为恒定电平)下沿锁存。 5) 半通道工作半通道工作半通道工作半通道工作 除了通常的全通道工作方式，器件还可以在半通道工作方式下。保持 FS R 为低电平，器件 就进入发送半通道工作方式；D R 端的 PCM 数据不于理睬。保持 FS X 为低电平，FS R 施加脉 冲，器件进入接收半通道工作方式。在此方式下，发送电路的大部分停止工作，D X 和TS X 输 出保持高阻态。如果 MCLK R 为时钟，则 MCLK R 被用作内部主钟。如果 MCLK R 不是时钟，则 MCLK X 被用作内部主钟，但此时须与 FS R 同步。如果 BCLK R 不是时钟，则 BLCK X 被用作内 部主钟，但此时须与 FS R 同步。如果 BCLK R 不是时钟，则 BCLK X 用作接受时钟。在接收半通 道方式，FS R 的长度用于决定使用长度用于决定使用长帧还是短帧定时方式。
http://www.belling.com.cn - 4 - 8/28/2006 Total 12 Pages Wrote by 2006 6) 工作方工作方工作方工作方式的转换式的转换式的转换式的转换 工作方式转换如右图所示。不推荐使用全通 道与接收半通道之间的转换与发送通道向接 收半通道的转换。 7) 发送部分发送部分发送部分发送部分 输入级是一个可通过外接电阻来调节增益的运放，该运放的噪声低，频带宽，在语音能带 内增益可超过 20dB 。输入运放驱动一个单位增益的滤波器，它包括 RC 有源前道滤波器和其后 的一个 8 阶开关电容带通滤波器，时钟频率是 256kHz 。滤波器输出直接驱动编码器的采样和保 持电路。A/D 服从 A-law 压扩律，片内在一个± 2.5V 的精密基准电压源。帧同步脉冲 FSx 控制 滤波器的输出采样和逐次逼近编码周期的开始。随后，8 位编码被 放入一个缓冲器中，在下一 个帧脉控制下，以串行形式由 D X 输出。整个编码周期延迟约 290 μs, 任何滤波器和比较器的失 调电压，在符号位编码时被去除。 8) 接收部分接收部分接收部分接收部分 接收部分包括一个服从于 A-law 压扩律的数-模转换及一个 5 阶开关电容低通滤波器，时钟 频率 256kHz 。此低通滤波器还校正由于 8 kHz 采样/保持引起的 sinx/x 衰减，该滤波器后面是 一个二阶 RC 有源后置滤波器与输出功率(在接 600 Ω 负载时)达到 7.2dBm 的功率放大器。接收 部分也是单位增益。当接收帧信号出现后，PCM 输入数据在随后 8 个 BCLK X 时钟下降沿作用 下由 D R 端输入，在译码时隙开始时，进行译码。整个译码周期延迟约 280 μs。 五、五、五、五、 电参数电参数电参数电参数 1) 最大额定值最大额定值最大额定值最大额定值 项目 数值 单位 a. V CC (对模拟地GNDA) 7 V b.V BB (对模拟地 GNDA) -7 V c. 任一模拟输入或输出端电压 V CC +0.3 ~ V BB -0.3 V d. 任一数字输入或输出端电压 V CC +0.3 ~ V BB -0.3 V e. 工作温度范围 -25 ~ +125 ℃ f. 贮存工作温度范围 -65 ~ +150 ℃ g.ESD( 人体模式) 1000 V h. 抗栅锁效应 100 mA 2) 电特性电特性电特性电特性(除非另有说明，V 所有的信号都以 GNDA 为基准，典型特性指 V CC =5.0V ，V BB =-0.5V ，Ta=25 ℃下的值) 符号 参数 条件 最小 典型 最大 单位 V IL 输入低电压 0.6 V V IH 输入高电压 2.2 V D X ,I L=3.2mA 0.4 V V OL 输出低电压 XTS ,I L=3.2mA, 开漏 0.4 V V OH 输出高电平 D X ，IH =-3.2mA 2.4 V IIL 输入低电流 GNDA ≤V IN ≤V IL 全 部数字输入端 -10 10 μA IIH 输入高电流 VIH ≤V IN ≤V CC -10 10 μA IOZ 高阻态输出电流 DX, GNDA ≤V 0≤V cc -10 10 μA
http://www.belling.com.cn - 5 - 8/28/2006 Total 12 Pages Wrote by 2006 发送输入放大器的模拟接口发送输入放大器的模拟接口发送输入放大器的模拟接口发送输入放大器的模拟接口 IIXA 输入漏电电流 -2.5V ≤V ≤2.5V,VF X I± -200 200 nA R IXA 输入阻抗 -2.5V ≤V ≤2.5V,VF X I± 10 M Ω R O XA 输出阻抗 闭环，单位增益 1 3 Ω R LXA 负载阻抗 GS X 10 k Ω C LXA 负载电容 GS X 50 pF V O XA 输出动态范围 GS X ,R L≥10K Ω -2.8 2.8 V A V XA 电压增益 VF X I+到 GS X 5000 V/V FU XA 单位增益带宽 1 2 MHz V OS XA 失调电压 -20 +20 mV V CM XA 共模电压 CMRRXA ＞60dB -2.5 2.5 V CMRRXA 共模抑制比 DC Test 60 dB PSRRXA 电源抑制比 DC Test 60 dB 接收滤波器的模拟接口部分接收滤波器的模拟接口部分接收滤波器的模拟接口部分接收滤波器的模拟接口部分 R O RF 输出阻抗 VF R O 脚 1 3 Ω R LRF 负载阻抗 VF R O= ± 2.5V 600 Ω C LRF 负载电容 500 pF VOS R O 输出直流失调电压 -200 200 mV 功耗功耗功耗功耗 ICC 0 卸电状态电流 不加负载* 0.14 0.30 mA IBB 0 卸电状态电流 不加负载* 0.20 1.5 mA ICC 1 加电状态电流 不加负载 5.0 10.0 mA IBB 1 加电状态电流 不加负载 5.0 10.0 mA *这种测试应在正常加电工作一段时间后进行 3) 定时规范定时规范定时规范定时规范 ( V CC =5.0V ± 5% ，V BB =-5V ± 5% ，Ta=0 ℃~70 ℃。所有信号都以GNDA 为基准。典型值是在 V CC =+5V ，V BB =-5.0V ，Ta=+25 ℃下测量) 符号 参数 条件 最小 典型 最大 单位 1/tPM 主时钟频率 取决于 BCLK R / CLKSEL 脚 的输入 MCLK X 和 MCLK R 1.536 1.554 2.048 MHz tRM 主时钟上升时间 MCLK X 和 MCLK R 50 ns tFM 主时钟下降时间 MCLK X 和 MCLK R 50 ns tPB 位时钟周期 485 488 15725 ns tRB 位时钟上升时间 BCLK X 和 MCLK R 50 ns tFB 位时钟下降时间 BCLK X 和 MCLK R 50 ns twMH 主时钟高电平宽度 BCLK X 和 MCLK R 160 ns twML 主时钟低电平宽度 MCLK X 和 MCLK R 160 ns tSFFM 从 FS X 上沿到 MCLK X 下 降沿的建立时间 仅对长帧 100 ns tWBH 位时钟高电平宽度 V IH =2.2V 160 ns tWBL 位时钟低电平宽度 V IL =0.6V 160 ns tHBFL 位时钟下沿到帧同步脉冲 下沿保持时间 仅对长帧 0 ns
http://www.belling.com.cn - 6 - 8/28/2006 Total 12 Pages Wrote by 2006 tHBFS 从位时钟上沿到帧同步脉 冲上沿的保持时间 仅对短帧 0 ns tSFB 从帧同步到位时钟下沿的 保持时间 仅对长帧 80 ns tDBD BCLK X 上沿到有效数据之 间的延时 负载=150pF 加二个 LSTTL 负载 0 140 ns tDBTS 到 TS X 输出低电平的延时 负载=150pF 加二个 LSTTL 负载 0 140 ns tDZC 从 BCLK X 下沿到输出数据 被禁止的延时 C L=0pF 到 150pF 50 165 ns tDZF 从 FS X 或 BCLK X( 以后来 为准)到有效数据之间的延 时时间 C L=0pF 到 150pF 20 165 ns tSDB 从 D R 有效到 BCLK R /X 下 沿的建立时间 50 ns tHBD 从 BCLK R /X 下沿到 D R 无 效的保持时间 50 ns tSF 从 FS X /R 到 BCLK X /R 下沿 的建立时间 短帧同步脉冲(1 位时钟 周期长) 50 ns tHF 从 BCLK R /X 下沿到 FS X /R 下沿的保持时间 短帧同步脉冲(1 位时钟 周期长) 100 ns tHBFI 从位时钟第三周期的下沿 到帧同步的建立时间 长帧同步脉冲(3~8 位时 钟周期长) 100 ns TWFL 帧同步脉冲的最小低电平 宽度 64Kb/s 的工作模式 160 ns
http://www.belling.com.cn - 7 - 8/28/2006 Total 12 Pages Wrote by 2006 4) 传输特性传输特性传输特性传输特性(除非另有说明是，Ta=0 ℃~70 ℃，V CC =5V ± 5% ，V BB =-5V ± 5% GND=0V ， f=1.02kHz,V IN =0dBm0, 发送放大器连结成增益为 1，无反相的型式) 符号 参数 条件 最小 典型 最大 单位 振幅响应振幅响应振幅响应振幅响应 绝对电平 额定的 0dBm 电平是 4dBm0 (600 Ω ) 0dBm0
1.2276 Vrms
tMAX 最大过载电平(3.14dBm0) 2.492 V PK G X A 发送增益 (绝对值) Ta=25 ℃，V CC =5V ，V B B= -5V GS X 端输入电平=0dBm0 F=1020Hz -0.25 0.25 dB G XR 相对于 G X A 的发 送增益 f=16Hz f=50Hz f=60 Hz f=200 Hz f=300 Hz ~ 3000Hz f=3300 Hz f=3400 Hz f=4000 Hz f=4600 Hz 测试响应从 0~4000 Hz -1.8 -0.15 -0.35 -0.7 -40 -30 -26 -0.1 0.15 0.05 -14 -32 dB dB dB dB dB dB dB dB dB G XAT 绝对发送增益随温 度的变化 相对于 GXA -0.1 0.1 dB G XAV 绝对发送增益随电 源电压的变化 相对 GXA -0.05 0.05 dB G XRL 发送增益随电平的 变化 正弦测试法 参考电平= -10dBm0
http://www.belling.com.cn - 8 - 8/28/2006 Total 12 Pages Wrote by 2006 VF X I+= -40dBm0~3dBm0 VF X I+= -50dBm0~40dBm0 VF X I+= -55dBm0~50dBm0 -0.2 -0.4 -1.2 0.2 0.4 1.2 dB dB dB G RA 绝对接收增益 Ta=25 ℃，V CC =5V ，V B =-5V 输 入：数字码序列 1020 Hz 的 0dBm0 信号 -0.25 0.25 dB G RR 相对于 G RA 的接收 增益 f=0~3000Hz f=3300Hz f=3400Hz f=4000Hz -0.15 -0.35 -0.7 0.15 0.05 -14 dB dB dB dB G RAT 绝对接收增益随温 度的变化 相对于 G RA -0.1 0.1 dB G RAV 绝对接收增益随电 源电压的变化 -0.05 0.05 dB G RRL 接收增益随电平变 化 正弦测试法，参考输入的 PCM 码相当于一个理想的译码的 PCM 电平 = -40dBm0~+3dBm0 = -50dBm0~40dBm0 = -55dBm0~50dBm0 -0.2 -0.4 -1.2 -0.2 -0.4 1.2 dB dB dB V RO 接收输出驱动电平 R L=600 Ω -2.5 2.5 V 包络延迟频率响应包络延迟频率响应包络延迟频率响应包络延迟频率响应 D XA 发送绝对延时 f=1600Hz 290 315 μs D XR 相对于DXA 的发 送延时 f=500~600Hz f=600~800Hz f=800~1000Hz f=1000~1600Hz f=1600~2600Hz f=2600Hz~2800 Hz f=2800Hz~3000Hz 195 120 130 220 145 105 155 μs μs μs μs μs μs μs D RA 绝对接收延时 f=1600Hz 270 290 μs D RR 相对于DRA 的接 收延时 f=500~1000Hz f=1000~1600Hz f=1600~2600Hz f=2600~2800Hz f=2800~3000Hz -40 -30 -25 -20 100 145 125 175 μs μs μs μs μs 噪声噪声噪声噪声 N XP 发送噪声 -74 -67 dBm0P N RP 接收噪声 PCM 码等于零 -82 -79 dBm0P N RS 噪声单频 f=0~100kHz 环路，测 VF X I+=0Vrms -53 dBm0 PPSR X 正电源抑制发送 VF X I+=-50dBm0 VCC=5.0V DC +100Vrms f=0~50kHz dBC NPSR X 负电源抑制发送 VF X I+=-50dBm0 VCC=-5.0V DC +100Vrms dBC
http://www.belling.com.cn - 9 - 8/28/2006 Total 12 Pages Wrote by 2006 f=0~50kHz PPSR R 正电源抑制接收 PCM 码等于正零 V CC =5.0V DC +100mVrms 测 VF R O f=0 ~ 4000Hz f=4k ~ 25kHz f=25kHz ~ 50kHz dBC dBC dBC NPSR R 负电源抑制接收 PCM 码等于正零 V CC =-5.0V DC +100mVrms 测 VF R O f=0 ~ 4000Hz f=4k ~ 25kHz f=25kHz ~ 50kHz dBC dBC dBC 失真失真失真失真 STDx STDr 总信噪比发送或 接收半通道 正弦测试方法 电平=3.0dBm0 =0dBm0 to –30 dBm0 =-40 dBm0XMT RCV -55 dBm0 XMT RCV dBC dBC dBC dBC dBC dBC SFD X 单频失真发送 -46 dB SFDr 单频失真接收 -46 dB IMD 交互调制失真 循环测试 VF X I+=-4Bm0 to –21 dBm0 频率范围：300Hz ~ 3400Hz -41 dB 串音串音串音串音 Ctx-r 发送到接收串 音，0dBm0 发送 电平 f=300Hz ~ 3400Hz Dr= 静态 PCM 码 -90 -75 dB Ctx-x 接收到发送串 音，0dBm0 发送 电平 f=300Hz ~ 3400Hz VFxI= 多音调 -90 -70 dB 5) 在在 在在 DX 输出处的编码格式输出处的编码格式输出处的编码格式输出处的编码格式 BL1302A57 A 律 V IN (在 GS X )=+ 满度 1 0 1 0 1 0 1 0 V IN (在 GS X )=0V 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 V IN (在 GS X )=-满度 0 0 1 0 1 0 1 0 六、六、六、六、 应用信息应用信息应用信息应用信息
http://www.belling.com.cn - 10 - 8/28/2006 Total 12 Pages Wrote by 2006 1) 电源供给电源供给电源供给电源供给 本电路内部虽有保护电路，但仍建议根据 CMOS 电路的标准规范操作。在连接任何其他脚之 前，先将地线连接。所有地线需有一公共端点，此点应尽可能靠近 GNDA 管脚，这将减少总线内 部地回流间的相互影响，此公共点与 V CC 、V BB 间应接 0.1 μF 退藕电容，并尽可能靠近器件管脚。 为达到最佳效果，此器件的地线应以星状形式连接到电路板的公共地线，而不是以总线形式。此公 共地点与 V CC 、V BB 之间联以 10 μF 的退藕电容。 2) 接收增益的调节接收增益的调节接收增益的调节接收增益的调节 若接收端输出需驱动 600 Ω 的负载，并且所需摆幅小于± 2.5V ，可在输出端处插入——“T” 型或“π”型匹配网络，表 1 列出了对应于不同衰减的电阻值，这些大多不是标准电阻值，但可用 此表来估算与接近的电阻网络的衰减。另外，即使有轻微的输入阻抗不匹配，此接法仍可容忍 ， 并保持较好的回路损耗。 3) 衰减网络及衰减表衰减网络及衰减表衰减网络及衰减表衰减网络及衰减表 R 1=Z 1 － 2 21ZZ × N 2 − R 2= 2 21ZZ × N 2 − Z Z R 3= ZZ 21 ×( N 1N 2 − ) Z= OC SC ZZ • R 4=Z 1( 1NS 2N − ) Z SC =终端短路阻抗 ZOC =终端开路阻抗 “T”衰减网络 “π”衰减网络
http://www.belling.com.cn - 11 - 8/28/2006 Total 12 Pages Wrote by 2006 衰减表(Z 1=Z 2=300 Ω ，电阻单位Ω ) dB R 1 R 2 R 3 R 4 dB R 1 R 2 R 3 R 4 0.1 1.7 26K 3.5 52K 6 100 402 224 900 0.2 3.5 13K 6.9 26K 7 115 380 269 785 0.4 6.9 6.5K 13.8 13K 9 143 244 370 630 2 34.4 1.3K 70 2.6K 16 218 98 924 413 3 51.3 850 107 1.8K 18 233 77 1.17K 386 4 68 650 144 1.3K 20 246 61 1.5K 366 5 84 494 183 1.1K 4) 典型的同步应用典型的同步应用典型的同步应用典型的同步应用 七、封装信息七、封装信息七、封装信息七、封装信息 Physical Dimensions inches (millimeters)
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