ZHCSPN5A January   2024  – March 2025 TAC5312-Q1

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
    9. 5.9  开关特性：SPI
    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  麦克风偏置
      6. 6.3.6  数字 PDM 麦克风录音通道
      7. 6.3.7  信号链处理
        1. 6.3.7.1 ADC 信号链
          1. 6.3.7.1.1  6 至 4 输入选择多路复用器 (6:4 MUX)
          2. 6.3.7.1.2  可编程通道增益和数字音量控制
          3. 6.3.7.1.3  可编程通道增益校准
          4. 6.3.7.1.4  可编程通道相位校准
          5. 6.3.7.1.5  可编程数字高通滤波器
          6. 6.3.7.1.6  可编程数字双二阶滤波器
          7. 6.3.7.1.7  可编程通道加法器和数字混频器
          8. 6.3.7.1.8  可配置数字抽取滤波器
            1. 6.3.7.1.8.1 线性相位滤波器
              1. 6.3.7.1.8.1.1 采样速率：8kHz 或 7.35kHz
              2. 6.3.7.1.8.1.2 采样速率：16kHz 或 14.7kHz
              3. 6.3.7.1.8.1.3 采样速率：24kHz 或 22.05kHz
              4. 6.3.7.1.8.1.4 采样速率：32kHz 或 29.4kHz
              5. 6.3.7.1.8.1.5 采样速率：48kHz 或 44.1kHz
              6. 6.3.7.1.8.1.6 采样速率：96kHz 或 88.2kHz
              7. 6.3.7.1.8.1.7 采样速率：192kHz 或 176.4kHz
              8. 6.3.7.1.8.1.8 采样速率：384kHz 或 352.8kHz
              9. 6.3.7.1.8.1.9 采样速率：768kHz 或 705.6kHz
            2. 6.3.7.1.8.2 低延迟滤波器
              1. 6.3.7.1.8.2.1 采样速率：24kHz 或 22.05kHz
              2. 6.3.7.1.8.2.2 采样速率：32kHz 或 29.4kHz
              3. 6.3.7.1.8.2.3 采样速率：48kHz 或 44.1kHz
              4. 6.3.7.1.8.2.4 采样速率：96kHz 或 88.2kHz
              5. 6.3.7.1.8.2.5 采样速率：192kHz 或 176.4kHz
            3. 6.3.7.1.8.3 超低延迟滤波器
              1. 6.3.7.1.8.3.1 采样速率：24kHz 或 22.05kHz
              2. 6.3.7.1.8.3.2 采样速率：32kHz 或 29.4kHz
              3. 6.3.7.1.8.3.3 采样速率：48kHz 或 44.1kHz
              4. 6.3.7.1.8.3.4 采样速率：96kHz 或 88.2kHz
              5. 6.3.7.1.8.3.5 采样速率：192kHz 或 176.4kHz
          9. 6.3.7.1.9  自动增益控制器 (AGC)
          10. 6.3.7.1.10 语音活动检测 (VAD)
          11. 6.3.7.1.11 超声波活动检测 (UAD)
        2. 6.3.7.2 DAC 信号链
          1. 6.3.7.2.1 可编程通道增益和数字音量控制
          2. 6.3.7.2.2 可编程通道增益校准
          3. 6.3.7.2.3 可编程数字高通滤波器
          4. 6.3.7.2.4 可编程数字双二阶滤波器
          5. 6.3.7.2.5 可配置数字内插滤波器
            1. 6.3.7.2.5.1 线性相位滤波器
              1. 6.3.7.2.5.1.1 采样速率：8kHz 或 7.35kHz
              2. 6.3.7.2.5.1.2 采样速率：16kHz 或 14.7kHz
              3. 6.3.7.2.5.1.3 采样速率：24kHz 或 22.05kHz
              4. 6.3.7.2.5.1.4 采样速率：32kHz 或 29.4kHz
              5. 6.3.7.2.5.1.5 采样速率：48kHz 或 44.1kHz
              6. 6.3.7.2.5.1.6 采样速率：96kHz 或 88.2kHz
              7. 6.3.7.2.5.1.7 采样速率：192kHz 或 176.4kHz
              8. 6.3.7.2.5.1.8 采样速率：384kHz 或 352.8kHz
              9. 6.3.7.2.5.1.9 采样速率：768kHz 或 705.6kHz
            2. 6.3.7.2.5.2 低延迟滤波器
              1. 6.3.7.2.5.2.1 采样速率：24kHz 或 22.05kHz
              2. 6.3.7.2.5.2.2 采样速率：32kHz 或 29.4kHz
              3. 6.3.7.2.5.2.3 采样速率：48kHz 或 44.1kHz
              4. 6.3.7.2.5.2.4 采样速率：96kHz 或 88.2kHz
              5. 6.3.7.2.5.2.5 采样速率：192kHz 或 176.4kHz
            3. 6.3.7.2.5.3 超低延迟滤波器
              1. 6.3.7.2.5.3.1 采样速率：24kHz 或 22.05kHz
              2. 6.3.7.2.5.3.2 采样速率：32kHz 或 29.4kHz
              3. 6.3.7.2.5.3.3 采样速率：48kHz 或 44.1kHz
              4. 6.3.7.2.5.3.4 采样速率：96kHz 或 88.2kHz
              5. 6.3.7.2.5.3.5 采样速率：192kHz 或 176.4kHz
          6. 6.3.7.2.6 可编程数字混频器
      8. 6.3.8  中断、状态和数字 I/O 引脚多路复用
      9. 6.3.9  输入直流故障诊断
      10. 6.3.10 Power Tune 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 TAC5312-Q1_B0_P0 寄存器
      2. 7.1.2 TAC5312-Q1_B0_P1 寄存器
      3. 7.1.3 TAC5312-Q1_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 15
      6. 7.2.6  可编程系数寄存器：页面 16
      7. 7.2.7  可编程系数寄存器：页面 17
      8. 7.2.8  可编程系数寄存器：页面 18
      9. 7.2.9  可编程系数寄存器：页面 19
      10. 7.2.10 可编程系数寄存器：页面 25
      11. 7.2.11 可编程系数寄存器：页面 26
      12. 7.2.12 可编程系数寄存器：页面 27
      13. 7.2.13 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 典型特性
      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

6.3.3 输入通道配置

TAC5312-Q1 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。该器件支持使用多通道 ADC 同时对两个模拟通道进行录音。模拟引脚的输入源可以是模拟麦克风，也可以是来自系统板的线路输入或辅助输入。表 6-9 介绍了如何设置录音通道的输入配置。

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 录音源选择
00（默认值） 通道 1 的模拟差分输入
01 通道 1 的模拟单端输入
10 或 11 保留（不使用此设置）

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 的输入源选择设置。该器件具有一个集成多路复用器，可使用 ADC_CH_SWAP (P0_R119_D[1]) 寄存器交换录音通道。

该器件支持直流耦合输入配置的麦克风录音输入直流故障诊断功能。在单极交流耦合输入，ADC 通道 2 引脚 IN2P 和 IN2M 可用作 DIN1P 和 DIN1M 以进行诊断。

对于直流耦合线路输入配置，模拟输入引脚的直流共模差 (INxP – INxM) 必须为 0V，以支持 10VRMS 满量程差分输入。之后，通过数字高通滤波器滤除直流差分共模电压，在这种情况下，数字输出满量程对应于 10VRMS 交流信号。

图 6-15 和图 6-16 分别展示了如何将直流耦合麦克风连接到差分输入和单端输入。必须根据麦克风阻抗选择适当的外部偏置电阻器 R1 的值。对于差分输入，建议使用其值为麦克风阻抗一半的外部偏置电阻器，而对于单端输入，建议使用其值与麦克风阻抗相同的外部偏置电阻器。

TAC5312-Q1 直流耦合麦克风或线路差分输入连接图 6-15 直流耦合麦克风或线路差分输入连接
TAC5312-Q1 直流耦合麦克风或线路单端输入连接图 6-16 直流耦合麦克风或线路单端输入连接

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。对于单端输入配置，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。

图 6-17 和图 6-18 分别展示了如何为差分输入和单端输入连接交流耦合麦克风或线路源。在交流耦合模式下，器件输入引脚 INxP 和 INxM 必须针对直流共模值进行适当偏置，方法是使用片上 MICBIAS 输出电压以及外部偏置电阻器 R0，或使用外部偏置发生器电路。电阻器 R0 的最大值取决于信号摆幅和编程的 MICBIAS 值。请参阅 TAC5xxx-Q1 交流耦合外部电阻计算器，为所需系统配置计算 R0 值。

TAC5312-Q1 交流耦合麦克风或线路差分输入连接图 6-17 交流耦合麦克风或线路差分输入连接
TAC5312-Q1 交流耦合麦克风或线路单端输入连接图 6-18 交流耦合麦克风或线路单端输入连接

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 GPIO1、GPIxA 和 GPO1A 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）。该器件还支持在一个模拟和三个数字麦克风通道上同时录音。该器件支持多达一个模拟通道和多达四个数字麦克风通道，并且可以支持给定时间在四个通道上同时录音。可以使用 INTF4_CFG (B0_P0_R19) 寄存器来启用这些组合。有关启用 PDM 通道的更多详细信息，请参阅节 6.3.6。