一款基于USB接口的声卡

　　电路原理

　　电路原理图如图1所示。

　　美国TI公司下属子公司开发了一款USB接口DAC芯片—PCM2702(IC1)。它支持USB1.0标准，可接收16bit的立体声或单声道的音频数据流，其基本参数如表1所示。IC2为集成双运放，用作输出缓冲放大。

　　IC1的左边为数字输入部分，右边为模拟输出部分，PCM2702的2脚要求电压为3．3V，在这里，巧妙地用一个红色发光管降压，并兼作电源指示，只要插上USB口它就会亮，并接R1是为了减轻LED的负担。R2为上拉电阻，考虑到计算机提供的电源高频纹波较大，故采用较强的滤波措施。C3～C11和C18均为电源滤波和退耦电容（所谓退耦，即防止前后电路网络电流大小变化时，在供电电路中所形成的电流冲动对网络的正常工作产生影响。换言之，退耦电路能够有效的消除电路网络之间的寄生耦合。），加一个电感作模拟部分的滤波。

　　PCM2702的音频输出偏置为1~2Vcc，因后接的缓冲运放为单电源应用，故不加隔直电容，这样运放也不用加偏置电阻。IC2构成一个直流放大倍数为1、交流放大倍数为2的缓冲放大器，C16、C17、C19、C20 为隔直电容。若忽略运放输出电阻，隔直电容容量计算公式如下：

　　C=7/(6πf_LR_L)

　　式中，f_L为下限频率，R_L为负载阻抗，若设定下限频率为40Hz，两个耳机并联使用，因一个普通耳机阻抗通常为32Ω，那么RL为16Ω， 可计算得隔直电容值为580.5uF，这里用680uF， 并一个0.22uF的CBB电容可改善高频音质。当然，由于PCM2702输出已具有较大的幅度， 可以直接推动如TDA2282等小功率功放，故可将运放改为功放，这样，输出功率会大些。

　　PCM2702的11到13脚为状态标记引脚。只要有数据输入，11脚便为高电平。12脚在数据的第一帧起始到第二帧起始为高电平，在此后的音频数据信号正常输入过程中则为低电平，或如果音频信号持续1024个取样周期为零，便为高电平。图2是这3条引脚状态的时序图。据此，可用10脚输出的信号加在一反相器上，驱动LED作工作指示，如图3所示。但在播放音乐时实测发现，整个音频数据流输入过程中，12脚一直维持高电平，音乐一旦停止，12脚随即变为低电平。因此，亦可用12脚信号驱动工作指示电路，这时，电路如图4所示，这两个应用方案，相对后者而言，前者具有严格的指示意义，但功耗稍大。

　　在元器件上的选择

　　所有电解电容耐压值应在6.3V以上，电阻功率除R17须1/4W 外，其余的1/16W 即可。C12、C15、C16、C17、C19、C20对音质影响较大，需用优质的电容。L1可自制，在小磁芯(柱形、环形均可)上用较粗的漆包线绕10匝左右即可。为了方便使用，在本电路中，供电电压直接取自USB的5V正电源。因此，应选用低压运放，最好能选用单电源的运放。本电路设计为了兼顾使用方便，如果有需要，给这两块芯片供电采用外设电源，效果会更好。图5是计算机上USB线A头插座的引脚定义。

　　此usb声卡一装就成，无须调试。操作系统为Windows 2000以上的电脑，系统会自动识别，无须安装驱动程序。缺点是只有音频输出而无输入。

　　TI公司简介

　　德州仪器 （Texas Instruments），简称TI，是全球领先的半导体公司，为现实世界的信号处理提供创新的数字信号处理（DSP）及模拟器件技术。除半导体业务外，还提供包括传感与控制、教育产品和数字光源处理解决方案。TI总部位于美国得克萨斯州的达拉斯，并在25多个国家设有制造、设计或销售机构。

　　"德州仪器最强的优势之一在于价值 观及道德规范。开创者订立了这些价值观念，作为生活中的准绳，而这也是公司事业日渐茁壮的关键。[1]追求成长固然是我们的目标，但不能为了达到快速发展而改变我们的道德规范。德州仪器具有高度的责任感，且言行一致。" －德州仪器董事长，总裁兼首席执行官Tom Engibous。