【应用】速率高达150Mbps数字隔离器Si8640BA-B-IU应用于I2S信号隔离，有效解决音频信号的底噪问题

时间： 2020-05-28 来源：世强

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音频播放器的输出音频指标若要做得足够好，需要关注电源、信号、环路、物料等因素，其中环路因素会影响整个音质的最小底噪。行业的一款顶级播放器产品的底噪降低到6uV之后就再也降低不下来了，尝试更换更好的环形变压器来供电，没有多大改善；尝试更换LDO和其他品牌的运放，改善效果仍不明显。

为了验证是否是接地引入了干扰，可以通过断开模拟音频信号电路，直接将AV音频口的信号线接地测试，底噪仍然偏大；当断开同解码板连接的I2S信号线和接地线的时候，底噪就会快速的降低到2uV，确认是环路影响了底噪，所以需要采用隔离芯片来解决该问题。了解到一款高速率的四通道隔离芯片Si8640BA-B-IU，非常吻合我们的使用环境，尤其是它的速率达到了150Mbps；如下是该部分的原理图。

图1. 隔离芯片的原理图

Si8640BA-B-IU是一款四通道的隔离芯片，而且四个通道是同一个输入和输出方向，很适合用于I2S信号的隔离，如果需要双向通信的，可以选择SILICON LABS的其他款芯片。我们的这款高端播放器产品使用该芯片之后，能彻底的阻隔解码板的信号线和地线噪声对音频板信号的影响，从实测数据来看，能将原来的6uV底噪降低到2uV，大大的提高了信噪比指标。

该隔离芯片的速率高达150Mbps，速率高能支持更多信号类型的隔离；在I2S信号线上使用该隔离芯片能满足不同的采样频率之间的自由切换，不用担心高采样率导致信号传输的畸变；芯片的传输时延典型值是10ns，对信号的时序影响非常小，同时它是四个通道在同一个封装内，封装体积小，一致性也比较高，四组信号之间的时序也能保持良好同步。

Si8640BA-B-IU隔离芯片两端的隔离电压是1kV，有效保证了保全性，对于使用在机器内部的信号线上的隔离绰绰有余，如果有对机器外部的接口信号进行隔离，根据不同使用环境可以选择更高隔离电压的芯片。如下是我们的一个产品的PCBA图示。

图2. 隔离芯片的产品图

通过使用Si8640BA-B-IU隔离芯片彻底的将解码板和音频板的I2S信号隔离开，避免了解码板的数字噪声影响音频信号的底噪，实测数据从6uV降低到了2uV；同时该芯片的速率高达150Mbps，能满足更多信号类型的隔离，是我们实现多通道信号隔离芯片的一个理想选择。

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