SamplePort Stereo Asynchronous Sample Rate Converters FEATURESAutomatically Sense Sample Frequencies—NoProgramming RequiredEXAMPLE EXAMPLETolerant of Sample Clock JitterFREQUENCIES: FREQUENCIES:DAT 48kHz OR DAT 48kHz ORSmooth Transition When Sample Clock FrequenciesCD 44.1kHz OR CD 44.1kHz ORCrossBROADCAST 32kHz BROADCAST 32kHzAD1890/Accommodate Dynamically Changing AsynchronousAD1891INPUT SAMPLE CLOCK OUTPUT SAMPLE CLOCKSample Clocks8 kHz to 56 kHz Sample Clock Frequency Range1:2 to 2:1 Ratio Between Sample ClocksINPUT SERIAL DATA OUTPUT SERIAL DATA–106 dB THD+N at 1 kHz (AD1890)120 dB Dynamic Range (AD1890)Optimal Clock Tracking Control–Short/Long Group Delay Modes the two clocks. The input and output sample clock frequencies–Slow/Fast Settling Modes can nominally range from 8 kHz to 56 kHz, and the ratioLinear Phase in All Modes between them can vary from 1:2 to 2:1.Equivalent of 4 Million 22-Bit FIR Filter CoefficientsThe AD1890/AD1891 use multirate digital signal processingStored On-Chiptechniques to construct an output sample stream from the inputAutomatic Output Mutesample stream. The input word width is 4 to 20 bits for theFlexible Four Wire Serial InterfacesAD1890 or 4 to 16 bits for the AD1891. Shorter input wordsLow Powerare automatically zero-filled in the LSBs. The output wordwidth for both devices is 24 bits. The user can receive as many

SamplePort Stereo Asynchronous Sample Rate Converters# AD1891JN Technical Documentation

## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The AD1891JN is a high-performance sample rate converter primarily employed in digital audio systems requiring synchronization between different clock domains. Key applications include:

 Digital Audio Workstations (DAWs) 
- Synchronizing multiple digital audio sources with varying sample rates
- Interface conversion between 44.1 kHz (CD standard) and 48 kHz (professional audio standard)
- Real-time sample rate adjustment during recording and playback sessions

 Broadcast Systems 
- Television and radio broadcast consoles
- Satellite and terrestrial transmission systems
- Audio-for-video production where multiple sample rates coexist

 Consumer Audio Equipment 
- High-end digital receivers and processors
- DVD/Blu-ray players with multi-format compatibility
- Digital mixing consoles

### Industry Applications
 Professional Audio 
- Studio recording equipment
- Live sound reinforcement systems
- Post-production facilities

 Telecommunications 
- Voice over IP (VoIP) systems
- Digital telephone exchanges
- Conference systems

 Automotive Infotainment 
- Multi-source audio systems
- Satellite radio receivers
- Hands-free communication systems

### Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
-  High Performance : 24-bit resolution with 140 dB dynamic range
-  Flexible Clocking : Accepts input sample rates from 7 kHz to 54 kHz
-  Low Jitter : Excellent jitter rejection capabilities
-  Ease of Integration : Standard serial audio interfaces (I²S, left-justified)
-  Minimal External Components : Requires only a master clock and minimal support circuitry

 Limitations: 
-  Fixed Conversion Ratios : Limited to specific input/output sample rate combinations
-  Power Consumption : 100 mW typical, which may be high for battery-operated devices
-  Legacy Technology : Newer devices offer higher integration and additional features
-  Limited Digital Filter Options : Fixed filter characteristics

## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions

 Clock Domain Issues 
-  Pitfall : Improper master clock (MCLK) generation leading to audio artifacts
-  Solution : Use low-jitter clock sources and ensure proper MCLK to sample rate ratios

 Power Supply Decoupling 
-  Pitfall : Inadequate decoupling causing digital noise in analog outputs
-  Solution : Implement 0.1 μF ceramic capacitors close to each power pin and bulk 10 μF tantalum capacitors

 Interface Timing 
-  Pitfall : Misalignment of serial data and clock signals
-  Solution : Carefully match trace lengths and implement proper signal termination

### Compatibility Issues with Other Components

 Digital Interface Compatibility 
- The AD1891JN supports I²S and left-justified formats but may require level shifting when interfacing with 3.3V devices
- Direct compatibility with most DSPs and audio codecs from Analog Devices

 Clock System Integration 
- Requires clean master clock (256×, 384×, or 512× fs)
- May need additional PLL circuitry when working with non-standard clock sources

 Mixed-Signal Considerations 
- Digital and analog grounds should be properly separated
- Sensitive to digital noise coupling in mixed-signal systems

### PCB Layout Recommendations

 Power Distribution 
```markdown
- Use star-point grounding for analog and digital sections
- Implement separate power planes for analog and digital supplies
- Place decoupling capacitors within 5 mm of power pins
```

 Signal Routing 
- Keep digital and analog traces physically separated
- Route clock signals as controlled impedance traces
- Minimize parallel runs of digital and analog signals

 Thermal Management 
- Provide adequate copper pour for heat dissipation
- Ensure proper ventilation in enclosed systems
- Consider thermal vias for improved heat transfer

 Component Placement