ZHCSXB7 November   2024 TAA3020

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 引脚配置和功能
  6. 5 规格
    1. 5.1  绝对最大额定值
    2. 5.2  ESD 等级
    3. 5.3  建议运行条件
    4. 5.4  热性能信息
    5. 5.5  电气特性
    6. 5.6  时序要求：I2C 接口
    7. 5.7  开关特性：I2C 接口
    8. 5.8  时序要求：TDM、I2S 或 LJ 接口
    9. 5.9  开关特性：TDM、I2S 或 LJ 接口
    10. 5.10 时序要求：PDM 数字麦克风接口
    11. 5.11 开关特性：PDM 数字麦克风接口
    12. 5.12 时序图
  7. 6 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1  串行接口
        1. 6.3.1.1 控制串行接口
        2. 6.3.1.2 音频串行接口
          1. 6.3.1.2.1 时分多路复用 (TDM) 音频接口
          2. 6.3.1.2.2 IC 间音频 (I2S) 接口
          3. 6.3.1.2.3 左对齐 (LJ) 接口
        3. 6.3.1.3 通过共享总线使用多个器件
      2. 6.3.2  锁相环 (PLL) 和时钟生成
      3. 6.3.3  输入通道配置
      4. 6.3.4  基准电压
      5. 6.3.5  可编程麦克风偏置
      6. 6.3.6  信号链处理
        1. 6.3.6.1 可编程通道增益和数字音量控制
        2. 6.3.6.2 可编程通道增益校准
        3. 6.3.6.3 可编程通道相位校准
        4. 6.3.6.4 可编程数字高通滤波器
        5. 6.3.6.5 可编程数字双二阶滤波器
        6. 6.3.6.6 可编程通道加法器和数字混频器
        7. 6.3.6.7 可配置数字抽取滤波器
          1. 6.3.6.7.1 线性相位滤波器
            1. 6.3.6.7.1.1 采样速率：7.35kHz 至 8kHz
            2. 6.3.6.7.1.2 采样速率：14.7kHz 至 16kHz
            3. 6.3.6.7.1.3 采样速率：22.05kHz 至 24kHz
            4. 6.3.6.7.1.4 采样速率：29.4kHz 至 32kHz
            5. 6.3.6.7.1.5 采样速率：44.1kHz 至 48kHz
            6. 6.3.6.7.1.6 采样速率：88.2kHz 至 96kHz
            7. 6.3.6.7.1.7 采样速率：176.4kHz 至 192kHz
            8. 6.3.6.7.1.8 采样速率：352.8kHz 至 384kHz
            9. 6.3.6.7.1.9 采样速率：705.6kHz 至 768kHz
          2. 6.3.6.7.2 低延迟滤波器
            1. 6.3.6.7.2.1 采样速率：14.7kHz 至 16kHz
            2. 6.3.6.7.2.2 采样速率：22.05kHz 至 24kHz
            3. 6.3.6.7.2.3 采样速率：29.4kHz 至 32kHz
            4. 6.3.6.7.2.4 采样速率：44.1kHz 至 48kHz
            5. 6.3.6.7.2.5 采样速率：88.2kHz 至 96kHz
            6. 6.3.6.7.2.6 采样速率：176.4kHz 至 192kHz
          3. 6.3.6.7.3 超低延迟滤波器
            1. 6.3.6.7.3.1 采样速率：14.7kHz 至 16kHz
            2. 6.3.6.7.3.2 采样速率：22.05kHz 至 24kHz
            3. 6.3.6.7.3.3 采样速率：29.4kHz 至 32kHz
            4. 6.3.6.7.3.4 采样速率：44.1kHz 至 48kHz
            5. 6.3.6.7.3.5 采样速率：88.2kHz 至 96kHz
            6. 6.3.6.7.3.6 采样速率：176.4kHz 至 192kHz
            7. 6.3.6.7.3.7 采样速率：352.8kHz 至 384kHz
      7. 6.3.7  自动增益控制器 (AGC)
      8. 6.3.8  语音活动检测 (VAD)
      9. 6.3.9  数字 PDM 麦克风录音通道
      10. 6.3.10 中断、状态和数字 I/O 引脚多路复用
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 睡眠模式或软件关断
      2. 6.4.2 工作模式
      3. 6.4.3 软件复位
    5. 6.5 编程
      1. 6.5.1 控制串行接口
        1. 6.5.1.1 I2C 控制接口
          1. 6.5.1.1.1 常规 I2C 运行
            1. 6.5.1.1.1.1 I2C 单字节和多字节传输
              1. 6.5.1.1.1.1.1 I2C 单字节写入
              2. 6.5.1.1.1.1.2 I2C 多字节写入
              3. 6.5.1.1.1.1.3 I2C 单字节读取
              4. 6.5.1.1.1.1.4 I2C 多字节读取
  8. 7 寄存器映射
    1. 7.1 器件配置寄存器
    2. 7.2 Page_0 寄存器
    3. 7.3 Page_1 寄存器
    4. 7.4 可编程系数寄存器
      1. 7.4.1 可编程系数寄存器：第 2 页
      2. 7.4.2 可编程系数寄存器：第 3 页
      3. 7.4.3 可编程系数寄存器：第 4 页
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 双通道模拟麦克风录音
        1. 8.2.1.1 设计要求
        2. 8.2.1.2 详细设计过程
          1. 8.2.1.2.1 EVM 设置的器件寄存器配置脚本示例
      2. 8.2.2 四通道数字 PDM 麦克风录音
        1. 8.2.2.1 设计要求
        2. 8.2.2.2 详细设计过程
          1. 8.2.2.2.1 EVM 设置的器件寄存器配置脚本示例
    3. 8.3 应做事项和禁止事项
    4. 8.4 电源相关建议
    5. 8.5 布局
      1. 8.5.1 布局指南
      2. 8.5.2 布局示例
  10. 9 器件和文档支持
    1. 9.1 文档支持
    2. 9.2 接收文档更新通知
    3. 9.3 支持资源
    4. 9.4 商标
    5. 9.5 静电放电警告
    6. 9.6 术语表
  11. 10修订历史记录
  12. 11机械、封装和可订购信息
    1. 11.1 封装选项附录
    2. 11.2 卷带包装信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

6.3.3 输入通道配置

该器件包含两对模拟输入引脚（INxP 和 INxM），这些引脚可以配置为差分输入或单端输入，用于录音通道。该器件支持使用高性能多通道 ADC 同时对多达两个通道进行录音。模拟引脚的输入源可以来自驻极体电容式模拟麦克风、微机电系统 (MEMS) 模拟麦克风，或来自系统板的线路输入（辅助输入）。此外，如果应用使用数字 PDM 麦克风进行录音，则可以在器件中重新配置 IN2P_GPI1、IN2M_GPO1、GPIO1 和 MICBIAS_GPI2 引脚，以便支持最多 4 个通道来进行数字麦克风录音。该器件还支持在两个模拟和两个数字麦克风通道上同时录音。表 6-8 展示了录音通道的输入源选择。

表 6-8 录音通道的输入源选择
P0_R60_D[6:5]：CH1_INSRC[1:0] 输入通道 1 录音源选择
00（默认值） 通道 1 的模拟差分输入（仅当禁用 GPI1 和 GPO1 引脚功能时此设置才有效）
01 通道 1 的模拟单端输入（仅当禁用 GPI1 和 GPO1 引脚功能时此设置才有效）
10 通道 1 的数字 PDM 输入（为 PDMDIN1 和 PDMCLK 相应地配置 GPIx 和 GPOx 引脚）
11 保留（不使用此设置）

同样，输入通道 2、通道 3 和通道 4 的输入源选择设置可以分别使用 CH2_INSRC[1:0] (P0_R65_D[6:5])、CH3_INSRC[1:0] (P0_R70_D[6:5]) 和 CH4_INSRC[1:0] (P0_R75_D) 寄存器位进行配置。

通常，语音或音频信号输入通过电容耦合（交流耦合）连接到器件；但该器件也支持直流耦合输入选项，以节省布板空间。可以通过设置 CH1_DC (P0_R60_D4)、CH2_DC (P0_R65_D4)、CH3_DC (P0_R70_D4) 和 CH4_DC (P0_R75_D4) 寄存器位为每个通道独立完成该配置。对于单端输入配置，在直流耦合模式下，INxM 引脚可以直接接地（请参阅图 6-14），但在交流耦合模式下，INxM 引脚必须在交流耦合电容器之后接地（请参阅图 6-15）。为了获得出色的动态范围性能，必须使用差分交流耦合输入。

TAA3020 单端直流耦合输入连接图 6-14 单端直流耦合输入连接
TAA3020 单端交流耦合输入连接图 6-15 单端交流耦合输入连接

借助该器件，可以根据输入源阻抗灵活地从 2.5kΩ（默认）、10kΩ 和 20kΩ 中选择 INxP 或 INxM 上的典型输入阻抗。当输入阻抗较高时，对应的噪声会稍高或动态范围较低。表 6-9 列出了录音通道输入阻抗的配置寄存器设置。

表 6-9 录音通道的输入阻抗选择
P0_R60_D[3:2]：CH1_IMP[1:0] 通道 1 输入阻抗选择
00（默认值） INxP 或 INxM 上的通道 1 输入阻抗典型值为 2.5kΩ
01 INxP 或 INxM 上的通道 1 输入阻抗典型值为 10kΩ
10 INxP 或 INxM 上的通道 1 输入阻抗典型值为 20kΩ
11 保留（不使用此设置）

同样，可以使用 CH2_IMP[1:0] (P0_R65_D[3:2]) 寄存器位来配置输入通道 2 的输入阻抗选择设置。

在交流耦合模式下，选择的耦合电容值必须确保由耦合电容器和输入阻抗形成的高通滤波器不影响信号内容。该耦合电容器必须在上电时充电至共模电压，然后才能开始进行正确录音。为了实现快速充电，该器件提供了可加快耦合电容器充电速度的模式。快速充电时序的默认值是针对耦合电容器高达 1µF 进行设置的。但是，如果系统中使用容值更大的电容器，则可以通过使用 INCAP_QCHG (P0_R5_D[5:4]) 寄存器位来增加快速充电时序。为了获得出色的失真性能，请使用低电压系数电容器进行交流耦合。

TAA3020 还可以支持更高的输入共模容差，代价是噪声性能降级几分贝。该器件支持三种具有不同共模容差的不同模式，可以使用 CH1_INP_CM_TOL_CFG[1:0] (P0_R58_D[7:6]) 寄存器位对进行配置。表 6-10 列出了录音通道输入阻抗的配置寄存器设置。

表 6-10 录制通道的共模容差模式选择
P0_R58_D[7:6]：CH1_INP_CM_TOL_CFG[1:0] 通道 1 输入共模容差
00（默认值） 通道 1 输入共模容差：交流耦合输入 = 100mVPP，直流耦合输入 = 2.82VPP。
01 通道 1 输入共模容差：交流/直流耦合输入 = 1VPP。
10（高 CMRR 模式） 通道 1 输入共模容差：交流/直流耦合输入 = 0AVDD（仅在输入阻抗为 10kΩ 和 20kΩ 时才支持）。对于 2.5kΩ 的输入阻抗，输入共模公差为 0.4V 至 2.6V。
11 保留（不使用此设置）

同样，可以使用 CH2_INP_CM_TOL_CFG[1:0] (P0_R58_D[5:4]) 寄存器位来配置输入通道 2 的共模容差设置。有关更多详细信息，请参阅 TLV320ADCx120 器件的输入共模容差和高 CMRR 模式 应用报告。