ZHCSPM8A January   2022  – December 2024 TAA5212

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：SPI 接口
    9. 5.9  开关特性：SPI 接口
    10. 5.10 时序要求：TDM、I2S 或 LJ 接口
    11. 5.11 开关特性：TDM、I2S 或 LJ 接口
    12. 5.12 时序要求：PDM 数字麦克风接口
    13. 5.13 开关特性：PDM 数字麦克风接口
    14. 5.14 时序图
    15. 5.15 典型特性
  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 ADC 信号链
          1. 6.3.6.1.1  6 至 4 输入选择多路复用器 (6:4 MUX)
          2. 6.3.6.1.2  可编程通道增益和数字音量控制
          3. 6.3.6.1.3  可编程通道增益校准
          4. 6.3.6.1.4  可编程通道相位校准
          5. 6.3.6.1.5  可编程数字高通滤波器
          6. 6.3.6.1.6  可编程数字双二阶滤波器
          7. 6.3.6.1.7  可编程通道加法器和数字混频器
          8. 6.3.6.1.8  可配置数字抽取滤波器
            1. 6.3.6.1.8.1 线性相位滤波器
              1. 6.3.6.1.8.1.1 采样速率：8kHz 或 7.35kHz
              2. 6.3.6.1.8.1.2 采样速率：16kHz 或 14.7kHz
              3. 6.3.6.1.8.1.3 采样速率：24kHz 或 22.05kHz
              4. 6.3.6.1.8.1.4 采样速率：32kHz 或 29.4kHz
              5. 6.3.6.1.8.1.5 采样速率：48kHz 或 44.1kHz
              6. 6.3.6.1.8.1.6 采样速率：96kHz 或 88.2kHz
              7. 6.3.6.1.8.1.7 采样速率：192kHz 或 176.4kHz
            2. 6.3.6.1.8.2 低延迟滤波器
              1. 6.3.6.1.8.2.1 采样速率：24kHz 或 22.05kHz
              2. 6.3.6.1.8.2.2 采样速率：32kHz 或 29.4kHz
              3. 6.3.6.1.8.2.3 采样速率：48kHz 或 44.1kHz
              4. 6.3.6.1.8.2.4 采样速率：96kHz 或 88.2kHz
              5. 6.3.6.1.8.2.5 采样速率：192kHz 或 176.4kHz
            3. 6.3.6.1.8.3 超低延迟滤波器
              1. 6.3.6.1.8.3.1 采样速率：24kHz 或 22.05kHz
              2. 6.3.6.1.8.3.2 采样速率：32kHz 或 29.4kHz
              3. 6.3.6.1.8.3.3 采样速率：48kHz 或 44.1kHz
              4. 6.3.6.1.8.3.4 采样速率：96kHz 或 88.2kHz
              5. 6.3.6.1.8.3.5 采样速率：192kHz 或 176.4kHz
          9. 6.3.6.1.9  自动增益控制器 (AGC)
          10. 6.3.6.1.10 语音活动检测 (VAD)
          11. 6.3.6.1.11 超声波活动检测 (UAD)
      7. 6.3.7  数字 PDM 麦克风录音通道
      8. 6.3.8  中断、状态和数字 I/O 引脚多路复用
      9. 6.3.9  Power Tune 模式
      10. 6.3.10 增量 ADC (IADC) 模式
    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
          2. 6.5.1.1.2 I2C 单字节和多字节传输
            1. 6.5.1.1.2.1 I2C 单字节写入
            2. 6.5.1.1.2.2 I2C 多字节写入
            3. 6.5.1.1.2.3 I2C 单字节读取
            4. 6.5.1.1.2.4 I2C 多字节读取
        2. 6.5.1.2 SPI 控制接口
  8. 7 寄存器映射
    1. 7.1 器件配置寄存器
      1. 7.1.1 TAA5212_B0_P0 寄存器
      2. 7.1.2 TAA5212_B0_P1 寄存器
      3. 7.1.3 TAA5212_B0_P3 寄存器
    2. 7.2 可编程系数寄存器
      1. 7.2.1 可编程系数寄存器：页面 8
      2. 7.2.2 可编程系数寄存器：页面 9
      3. 7.2.3 可编程系数寄存器：页面 10
      4. 7.2.4 可编程系数寄存器：页面 11
      5. 7.2.5 可编程系数寄存器：页面 19
      6. 7.2.6 可编程系数寄存器：页面 27
      7. 7.2.7 可编程系数寄存器：页面 28
  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 应用
      2. 8.2.2 设计要求
      3. 8.2.3 详细设计过程
      4. 8.2.4 应用性能曲线图
      5. 8.2.5 EVM 设置的器件寄存器配置脚本示例
    3. 8.3 电源相关建议
      1. 8.3.1 适合 1.8V 运行的 AVDD_模式
      2. 8.3.2 适用于 1.8V 和 1.2V 运行的 IOVDD_IO_MODE
    4. 8.4 布局
      1. 8.4.1 布局指南
      2. 8.4.2 布局示例
  10. 9 器件和文档支持
    1. 9.1 文档支持
      1. 9.1.1 相关文档
    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

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

TAA5212 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 同时对多达两个模拟通道进行录音。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）。模拟输入支持差分输入和单端输入，具有交流和直流耦合选项。

表 6-9 展示了录音通道 1 的输入配置。

表 6-9 录音通道的输入源选择
P0_R80_D[7:6]：ADC_CH1_INSRC[1:0] 输入通道 1 配置
00（默认值） 使用 IN1P 和 IN1M 的通道 1 的模拟差分输入
01 使用 IN1P 和 IN1M 的通道 1 的模拟单端输入（一个输入引脚上有信号，另一个引脚接地）
10 IN1P 上的模拟单端输入多路复用器（信号在一个输入引脚上，不需要额外的接地引脚）
11 IN1M 上的模拟单端输入多路复用器（信号在一个输入引脚上，不需要额外的接地引脚）
同样，可以使用 ADC_CH2_INSRC[1:0] (P0_R85_D[7:6]) 寄存器位来配置输入通道 2 的输入配置设置。

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。对于差分输入，器件输入端的共模变化限制为小于 100mVpp。然而，对于无法避免大共模波动或需要节省电路板空间的应用，该器件还支持提高共模容差和直流耦合输入的选项。可以通过在 ADC_CH1_CM_TOL (P0_R80_D[3:2]) 和 ADC_CH2_CM_TOL(P0_R85_D[3:2]) 寄存器位中设置输入共模容差，为每个通道单独完成这一配置。表 6-9 展示了通道 1 的这些选项。设置较高的共模容差可提高 CMRR 性能，代价是噪声性能降低几分贝。

表 6-10 录音通道的输入共模容差
P0_R80_D[3:2]：ADC_CH1_CM_TOL[1:0] 输入通道 1 共模容差
00（默认值） 具有共模变化容差的交流耦合输入，单端配置支持 50mVpp，差分配置支持 100mVpp
01 具有共模变化容差的交流耦合/直流耦合输入，单端配置支持 500mVpp，差分配置支持 1Vpp
10 具有共模变化容差的交流耦合/直流耦合输入，支持轨到轨（电源至地）（高 CMRR 容差模式）
11 保留

有关各种典型输入配置图，请参阅图 6-15至图 6-18。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，但在交流耦合配置中，INxM 引脚必须在交流耦合电容器之后接地。为了获得出色的动态范围性能，应使用差分交流耦合输入设置，并且器件输入端的共模变化应限制在 100mVpp 以下。有关更多详细信息，请参阅 TAx5x1x 器件的模拟输入配置、混合和多路复用应用报告。
TAA5212 差分交流耦合输入连接（ADC_CHx_INSRC 设置为 2'b00、ADC_CHx_CM_TOL 设置为 2'b00 或 2'b01 或 2'10）图 6-15 差分交流耦合输入连接（ADC_CHx_INSRC 设置为 2'b00、ADC_CHx_CM_TOL 设置为 2'b00 或 2'b01 或 2'10）
TAA5212 单端交流耦合输入连接（ADC_CHx_INSRC 设置为 2'b01、ADC_CHx_CM_TOL 设置为 2'b00 或 2'b01 或 2'10）图 6-17 单端交流耦合输入连接（ADC_CHx_INSRC 设置为 2'b01、ADC_CHx_CM_TOL 设置为 2'b00 或 2'b01 或 2'10）
TAA5212 INxP 交流耦合输入连接上的单端多路复用器（ADC_CHx_INSRC 设置为 2'b10、ADC_CHx_CM_TOL 设置为 2'b00 或 2'b01 或 2'10）图 6-19 INxP 交流耦合输入连接上的单端多路复用器（ADC_CHx_INSRC 设置为 2'b10、ADC_CHx_CM_TOL 设置为 2'b00 或 2'b01 或 2'10）
TAA5212 差分直流耦合输入连接（ADC_CHx_INSRC 设置为 2'b00、ADC_CHx_CM_TOL 设置为 2'b01 或 2'10）图 6-16 差分直流耦合输入连接（ADC_CHx_INSRC 设置为 2'b00、ADC_CHx_CM_TOL 设置为 2'b01 或 2'10）
TAA5212 单端直流耦合输入连接（ADC_CHx_INSRC 设置为 2'b01、ADC_CHx_CM_TOL 设置为 2'b01 或 2'10）图 6-18 单端直流耦合输入连接（ADC_CHx_INSRC 设置为 2'b01、ADC_CHx_CM_TOL 设置为 2'b01 或 2'10）
TAA5212 INxP 直流耦合输入连接上的单端多路复用器（ADC_CHx_INSRC 设置为 2'b10、ADC_CHx_CM_TOL 设置为 2'b01 或 2'10）图 6-20 INxP 直流耦合输入连接上的单端多路复用器（ADC_CHx_INSRC 设置为 2'b10、ADC_CHx_CM_TOL 设置为 2'b01 或 2'10）

借助该器件，还可以根据输入源阻抗灵活地从 5kΩ（默认值）、10kΩ 和 40kΩ 中选择 INxP 或 INxM 上的典型输入阻抗。所选输入阻抗值可能存在 ±20% 的变化。当输入阻抗较高时，对应的噪声会稍高或动态范围较低。表 6-11 列出了录音通道输入阻抗的配置寄存器设置。

表 6-11 录音通道的输入阻抗选择
P0_R80_D[5:4]：ADC_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 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 40kΩ
11 保留（不使用此设置）

同样，可以使用 ADC_CH2_IMP[1:0] (P0_R85_D[5:4]) 配置输入通道 2 的输入阻抗选择设置。当 ADC 输入配置为单端多路复用器（ADC_CHx_INSRC = 2'b10 或 2'b11）时，不支持 5 kΩ 的输入阻抗设置，在高摆幅模式下也不支持 (节 6.3.4)。

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期望的低频信号带宽和振幅。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[7:6]) 寄存器位来增加快速充电时序。为了获得失真较低的性能，建议使用低电压系数电容器进行交流耦合。

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 GPIOx、GPI1 和 GPO1 引脚，以便支持最多 4 个通道来进行数字麦克风录音（不使用模拟通道时）。该器件还支持在两个模拟和两个数字麦克风通道或者一个模拟通道和三个数字麦克风通道上同时录音。节 6.3.7 介绍了有关数字 PDM 麦克风录音通道的更多详细信息。

TAA5212 也支持 ADC 的增量模式，其中模拟输入通道可用于直流测量。这可以通过设置 IADC_EN (P0_R81_D[7]) 进行配置。有关 ADC 增量模式的更多详细信息，请参阅节 6.3.10。