ZHCADH5A September   2019  – December 2023 PCM5140-Q1 , PCM6140-Q1 , TLV320ADC5140 , TLV320ADC6140

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2动态范围增强器
    1. 2.1 高通滤波器
    2. 2.2 DRE 参数
    3. 2.3 采样速率支持
  6. 3示例
  7. 4参考文献
  8. 5修订历史记录

2 动态范围增强器

图 2-1 展示了 TLV320ADC5140、TLV320ADC6140、PCM5140-Q1 和 PCM6140-Q1 器件的信号处理链。TLV320ADC5140/PCM5140-Q1 和 TLV320ADC6140/PCM6140-Q1 器件中前端 PGA 的动态范围性能分别为 120dB 和 122dB。随后的 Δ-Σ ADC 对于 TLV320ADC5140/PCM5140-Q1 具有 108dB 动态范围，对于 TLV320ADC6140/PCM6140-Q1 具有 113dB 动态范围。在不使用 DRE 的情况下，PGA 的超低噪声性能受到 ADC 性能的限制，整体通道动态范围由 ADC 的动态范围决定。在没有 DRE 的情况下，可以提高整体通道的动态范围超过 ADC 的动态范围，会更多地受到 PGA 动态范围的限制。

GUID-E5A5226F-C16A-4D35-914B-FB4085CB657B-low.png图 2-1 信号处理方框图

DRE 算法监测输入信号，对低于阈值的信号电平增加模拟 PGA 的增益。同时，DRE 算法在数字电路中产生相应的倒数衰减，因此模拟 PGA 增益和数字衰减的净效应相互抵消。因此，DRE 可以在不增加整体通道增益的情况下扩大动态范围。DRE 不会获得超过阈值的信号。提升模拟低电平信号可使 ADC 的输入显著高于其本底噪声，从而防止 ADC 性能成为限制因素。后续处理使用了高性能 32 位数字信号处理器，具有非常低的量化噪声，因此 PGA 性能成为整体通道性能的限制因素。

TLV320ADC5140、TLV320ADC6140、PCM5140-Q1 和 PCM6140-Q1 器件支持多达四个模拟输入通道。所有模拟输入通道都支持 DRE。这些器件支持来自模拟麦克风源或辅助线路输入的差分或单端信号。模拟麦克风输入支持驻极体电容器和微机电 (MEMS) 麦克风。尽管这些器件还支持数字脉冲密度调制 (PDM) 数字麦克风，但 DRE 不支持数字通道，因为无法控制数字麦克风的模拟增益。

TLV320ADCx140/PCMx140-Q1 系列器件还支持模拟通道上的自动增益控制 (AGC) 算法，以保持恒定的标称输出电平。无法同时使用 AGC 和 DRE 算法，因为这两种算法都控制 PGA。可以使用 DSP_CFG1 寄存器（页面 = 0x00，地址 = 0x6C）的 AGC_DRE_SEL 位来选择 DRE 或 AGC，如表 2-1 所示。

表 2-1 使用 DSP_CFG1 寄存器选择 DRE
位字段类型复位说明
3AGC_DRE_SELR/W0h当启用了任何通道时，选择 DRE 或 AGC。
0d = 选择 DRE。
1d = 选择 AGC。

可以使用以下寄存器位为每个通道独立启用或禁用 DRE：

  • CH1_DREEN (P0_R60_D0)
  • CH2_DREEN (P0_R65_D0)
  • CH3_DREEN (P0_R70_D0)
  • CH4_DREEN (P0_R75_D0)