模拟技术中的模拟技术中的24位位A/D转换器转换器CS5381及其在高速高精度数据采及其在高速高精度数据采
集系统中的应用集系统中的应用
摘要：CS5381中Cirrus Logic公司生产的120dB、192kHz高性能立体声24位∑－△ A／D变换器，文中介绍了
CS5381的性能特点及其在高速高精度采集系统中的应用，给出了由两片AD5381和ASP、FP-GA及FIFO存储器
构成的四通道并行数据采集系统的设计方法和测试结果，该系统在混场源电磁法接收机中已经得到了很好的应
用。 关键词：CS5381；DSP；FPGA；并行数据采集系统 １ 引言 在弱信号检测仪器开发过程中，选用高
精度的Ａ／Ｄ转换芯片往往可以给设计带来方便。一般情况下，在对宽频带弱信号进行检测时，不仅要求ＡＤ
Ｃ具有大动态范围，同时对ＡＤＣ的采样速率
摘要：摘要：CS5381中Cirrus Logic公司生产的120dB、192kHz高性能立体声24位∑－△ A／D变换器，文中介绍了CS5381的性能
特点及其在高速高精度采集系统中的应用，给出了由两片AD5381和ASP、FP-GA及FIFO存储器构成的四通道并行数据采集系
统的设计方法和测试结果，该系统在混场源电磁法接收机中已经得到了很好的应用。
关键词：关键词：CS5381；DSP；FPGA；并行数据采集系统
１ 引言１ 引言
在弱信号检测仪器开发过程中，选用高精度的Ａ／Ｄ转换芯片往往可以给设计带来方便。一般情况下，在对宽频带弱信号
进行检测时，不仅要求ＡＤＣ具有大动态范围，同时对ＡＤＣ的采样速率也提出了更高的要求。ＣＳ５３８１是目前市场上动
态范围和采样速率两项指标都很突出的一款２４位ＡＤＣ，它的推出为设计高速高精度采集系统提供了一个较好的解决方案。
２ ＣＳ５３８１的主要性能特点２ ＣＳ５３８１的主要性能特点
ＣＳ５３８１是Ｃｉｒｒｕｓ Ｌｏｇｉｃ公司推出的１２０ｄＢ、１９２ｋＨｚ高性能立体声模数转换芯片。该芯片采
用２４引脚ＴＳＳＯＰ或ＳＯＩＣ封装，其引脚排列如图１所示。该芯片采用５Ｖ工作电源。它的内部集成了一个可直接与５
～２．５Ｖ逻辑电平接口的电平转换器、一个可消除直流偏移量的高通滤波器、一个线性相位数字抗混叠滤波器和溢流监测
器。ＣＳ５３８１所具有的这些特性使其在高品质音频处理和精密测控等领域都得到了很好的应用。
ＣＳ５３８１的主要性能特点如下：
●具有２４位转换精度；
●采样速率可以达到１９２ｋＨｚ；
●具有１２０ｄＢ动态范围；
●可工作于５Ｖ模拟电压和３～５Ｖ逻辑电压；
●兼容２．５～５Ｖ逻辑电平；
●带有线性相位抗混叠滤波器；
●采用差动模拟信号输入方式；
●具有主、从两种工作模式；
●内置数字高通滤波器。
图图2
ＣＳ５３８１使用起来非常方便，可工作在主、从两种模式下。模式选择可通过管脚２（Ｍ／ Ｓ）来进行。当Ｍ／ Ｓ引脚
为高电平时，ＣＳ５３８１工作在主模式（Ｍａｓｔｅｒ Ｍｏｄｅ），此时ＬＲＣＫ（其频率等于采样速率）和ＳＣＬＫ是
输出管脚；而当Ｍ／ Ｓ为低电平时，ＣＳ５３８１工作在从模式（Ｓｌａｖｅ Ｍｏｄｅ），该模式下，ＬＲＣＫ和ＳＣＬＫ
变成输入管脚。如需改变ＣＳ５３８１的采样率，只需控制芯片的ＭＤＩＶ、Ｍ０和Ｍ１这三个管脚的逻辑电平即可。表１所
列是主时钟为２４．５７６ＭＨｚ时，不同控制方式时采样速率的对照表。
表表1 CS5381采样率控制对照表采样率控制对照表
MDIV M1 M0 采样速率（Hz）
1 0 0 48K
1 0 1 96K
1 1 0 192K
0/1 1 1 Reserved
0 1 0 384K
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