说明
PCM1809EVM 评估模块 (EVM) 可供用户测试 PCM1809 器件的功能，该器件是硬件控制型高性能音频模数转换器 (ADC)，适用于声控系统、专业麦克风、音频会议、便携式计算、通信和娱乐应用。该 EVM 支持与输入、输出和硬件控制引脚便捷连接。
特性
- 提供的板载麦克风用于录音测试
- 通过引脚控制实现简单快速的操作
- 直接接入数字音频信号和控制接口，实现简单的终端系统集成
PCM1809EVM1 评估模块概述
1.1 引言
PCM1809EVM 是一款用于演示 PCM1809 器件性能和功能的评估模块 (EVM)。PCM1809 是一款高性能音频模数转换器 (ADC)，可通过逻辑电平模式选择引脚进行配置，且不需要使用 I2C 或 SPI 等数字接口来配置寄存器。因此，无需软件即可与 EVM 连接。EVM 由单个 5V 电源供电。在音频串行接口上，以 I2S 或 TDM 格式提供对转换器输出的访问。
本用户指南介绍了 PCM1809EVM 评估模块的功能和使用方法。本文档包括硬件配置说明、快速入门指南、跳线和连接器说明、原理图和印刷电路板 (PCB) 布局，其中展示了 TI 针对这些器件提出的实践方面的建议。
图 1-1 EVM 电路板1.2 套件内容
PCM1809EVM 套件包括 PCM1809EVM 评估板。
1.3 规格
PCM1809 专为空间受限的音频录制应用而设计，例如智能扬声器、视频会议系统和 IP 网络摄像头。该器件具有立体声录制、集成抽取滤波器和引脚控制功能，可轻松验证音频质量。
图 1-2 PCM1809 功能方框图1.4 器件信息
PCM1809 是一款音频模数转换器 (ADC)，支持具有 2VRMS 满标度差分信号的单端和差分线路和麦克风输入。集成了锁相环 (PLL) 和直流滤除高通滤波器 (HPF)，并支持高达 192kHz 的采样率。该器件支持时分多路复用 (TDM) 或 I2S 音频格式，且硬件引脚电平可选。此外，PCM1809 支持为音频总线接口运行选择控制器和目标模式。
2 硬件
2.1 电源
可以使用连接到 J6 的单个 5V 电源为 PCM1809EVM 供电。板载低压降稳压器将 5V 电源转换为 ADC 使用的 3.3V 和 1.8V 电源轨。模拟电源 AVDD 固定为 3.3V。数字电源 IOVDD 可通过 J5 设置为 1.8V 或 3.3V。要直接为 ADC 供电，请移除 J9 和 J5 并直接向 AVDD 和 IOVDD 测试点施加电压。请注意，如果这样做，则在该跳线将施加的 IOVDD 连接到模式选择引脚和其他依赖于 IOVDD 的电路时，保持 J10 已接通（如果正在监测电源电流，则确保引脚之间存在路径）。
图 2-1 PCM1809 电源2.2 硬件配置
音频数据的格式和 ADC 的工作模式由以下引脚控制：MD0、MD1、MSZ 和 FMT0。这些信号以 IOVDD 为基准，可以设置为高电平 (1) 或低电平 (0)。如果未安装分流器，则 47kΩ 下拉电阻会将引脚设置为低电平，以使 ADC 保持在定义的状态。表 2-1 展示了接头编号和引脚功能，表 2-2、表 2-2 和表 2-2 展示了可能的模式和输出格式。MSZ 引脚选择器件是音频总线上的控制器还是目标。当 MSZ 被拉高时，器件处于控制器模式，MD1 成为 MCLK 的输入。将 J19 连接至 J18 的中心引脚的分流器会将 J8 上提供的 MCLK 信号路由至 ADC 上的 MD1 引脚，以方便与音频测量设备进行连接。
| 位号 | 功能 |
|---|---|
| J1 | 差分线路/麦克风输入 1 |
| J2 | 差分线路/麦克风输入 2 |
| J4 | MICBIAS 选择 |
| J5 | IOVDD-SYS 电压选择（1.8V 或 3.3V） |
| J6 | +5V 输入 |
| J7 | AC-MB 连接器 |
| J8 | 音频串行接口接头 |
| J9 | 将 AVDD 连接至板载 3.3V 稳压器 |
| J10 | 将 IOVDD 连接至板载稳压器 |
| J11 | 将 MICBIAS 连接至板载 MIC2 |
| J12 | 将 MIC2 OUT+ 连接至 ADC IN2P |
| J13 | MSZ 选择 |
| J14 | 将 MICBIAS 连接至板载 MIC1 |
| J15 | 将 MIC1 OUT+ 连接至 ADC IN1P |
| J16 | 将 MIC1 OUT- 连接至 ADC IN1M |
| J17 | MD0 选择 |
| J18 | MD1 选择 |
| J19 | MCLK 至 MD1 |
| J20 | FMT0 选择 |
| J21 | 将 MIC2 OUT- 连接至 ADC IN2M |
| J22 | IN2M 电容器旁路 |
| J23 | IN1P 电容器旁路 |
| J24 | IN2P 电容器旁路 |
| J25 | IN1M 电容器旁路 |
| MD0 模式 | ||
|---|---|---|
| MD0 | MSZ（0 = 目标，1 = 控制器） | MD0 功能模式 |
| 0 | 0 | 线性相位滤波器用于在目标模式下进行抽取。对于控制器模式，器件始终使用线性相位滤波器进行抽取。 |
| 0 | 1 | 频率为 256 × fS 的系统时钟作为 MCLK 连接至 MD1 引脚。 |
| 1 | 0 | 频率为 512 × fS 的系统时钟作为 MCLK 连接至 MD1 引脚。 |
| 1 | 1 | 低延迟滤波器用于在目标模式下进行抽取。对于控制器模式，器件始终使用线性相位滤波器进行抽取。 |
| MD1 模式 | ||
|---|---|---|
| MD1 | MSZ（0 = 目标，1 = 控制器） | 功能模式 |
| X | 0 | 目标模式 |
| MCLK | 1 | 控制器模式下的 MCLK 输入 |
| 音频输出数据格式 | |
|---|---|
| FMT0 | 音频串行接口格式 |
| 0 | 具有 IC 间音频 (I2S) 模式的 2 通道输出 |
| 1 | 具有时分多路复用 (TDM) 模式的 2 通道输出 |
默认情况下，所有硬件引脚都设置为低电平，将器件置于目标模式，具有线性相位滤波器以及 2 通道 I2S 音频输出。更多有关 PCM1809 器件的工作模式的信息，请参阅 PCM1809 立体声通道、102dB 动态范围音频 ADC 数据表。
2.3 PCM1809EVM 输入
PCM1809 器件设计为通过差分线路输入或麦克风输入进行驱动。每个输入端都有一个 1µF 交流耦合膜电容器。结合 PCM1809 的 10kΩ 输入阻抗，这会将高通滤波器截止频率设在 16Hz 左右。如有必要，可通过更换 EVM 上的输入交流耦合电容器进行调整。PCM1809 经过优化，支持采用单端或差分输入配置的交流/直流耦合。图 2-2 展示了评估模块输入的架构。EVM 支持 2VRMS 的差分满量程输入范围，AVDD 为 3.3V。
图 2-2 PCM1809 输入架构2.3.1 板载麦克风输入
PCM1809EVM 有两个板载差分麦克风，它们可通过跳线连接到输入端。麦克风要求对 MPWR 施加偏置。MPWR 可以连接至 J4 上的 AVDD，或者，如果使用支持 MICBIAS 的器件，则可以连接至这一特性。请注意，PCM1809 没有集成的 MICBIAS，此选项是为将来可能包含此特性的器件提供的。使用板载麦克风需要安装以下跳线：J4、J11、J12、J14、J15、J16 和 J21。
如果使用板载麦克风，则将 J1 和 J2 接头保持为未连接状态，以维持麦克风的性能。
图 2-3 PCM1809 板载麦克风