ZHDU162A May   2026  – August 2026

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 主要系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
      1. 2.2.1 编解码器设计
      2. 2.2.2 D 类放大器设计
      3. 2.2.3 电源设计
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 PCMD3180-Q1
      2. 2.3.2 TAS6511-Q1
      3. 2.3.3 LMR51450-Q1
      4. 2.3.4 TLV767-Q1
  9. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
    2. 3.2 软件
      1. 3.2.1 示例脚本
    3. 3.3 测试设置
    4. 3.4 测试结果
  10. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 BOM
      3. 4.1.3 PCB 布局建议
    2. 4.2 工具与软件
      1. 4.2.1 工具
      2. 4.2.2 软件
    3. 4.3 文档支持
    4. 4.4 支持资源
    5.     商标
  11. 5作者简介
  12. 6修订历史记录

2.2.3 电源设计

电池续航是类人机器人设计最关键的考量指标之一。高效率与待机低功耗，是类人机器人能够稳定投入实际应用的基础。

选择的稳压器用于支持从 3.3V 电源导轨获取高达 1A 的电流。PCMD3180-Q1 经过优化，可在 AVDD 和 IOVDD 引脚上使用单一 3.3V 电源供电运行。在启用八个 PDM 通道的情况下录音时，AVDD 和 IOVDD 引脚的电流消耗小于 20mA。表 2-1 和表 2-2 显示了 PCMD3180-Q1 在采样率、启用通道和 PDM 时钟频率的不同组合下的功耗。不同使用场景下的 TLV320ADCx140 功耗矩阵应用手册讨论了有关如何在低功耗模式下使用数字麦克风时配置和使用器件的更多细节和信息。

表 2-1 使用外部 PDM 4 阶调制器时的 PDM 典型电流消耗
PDM 时钟6.144MHz3.072MHz1.536MHz0.768MHz
采样率 (kHz)数字麦克风通道3.3V 时的 AVDD 电流 (mA)3.3V 时的 AVDD 电流 (mA)3.3V 时的 AVDD 电流 (mA)3.3V 时的 AVDD 电流 (mA)
887.857.937.897.87
1688.979.239.19-
2488.928.998.99-
3289.719.92--
48811.2611.69--
96411.87---
表 2-2 使用外部 PDM 5 阶调制器时的 PDM 典型电流消耗
PDM 时钟6.144MHz3.072MHz1.536MHz0.768MHz
采样率 (kHz)数字麦克风通道3.3V 时的 AVDD 电流 (mA)3.3V 时的 AVDD 电流 (mA)3.3V 时的 AVDD 电流 (mA)3.3V 时的 AVDD 电流 (mA)
887.937.927.887.80
1689.259.209.15-
2489.048.988.91-
3289.939.839.77-
48811.7111.60--
96412.1412.05--
192411.96---
TAS6511-Q1 由 DVDD 数字逻辑 3.3V 电源和 PVDD 电压输入供电，该输入可直接连接至电压高达 19V 的电池。DVDD 引脚通常会消耗 10mA 电流，PVDD 引脚在空闲时通常会消耗 35mA 电流。在满功率输出时，TAS6511-Q1 在 50W 输出功率下可实现 90% 效率，从而最大限度地降低电池功耗。

两个稳压器需要输入电容器来提高瞬态性能和噪声抑制能力，并需要输出电容器来实现电压稳定性。这里选择了一个降压转换器，以高效地将输入电压降至 5V，而 3.3V 电源轨由 LDO 生成，以尽可能降低音频器件电源引脚处的噪声。

LMR514500-Q1 器件建议使用两个 4.7µF 输入电容，以降低纹波电流并将开关噪声与周边电路隔离。额定电压必须至少是最大输入电压的两倍，因此使用了 50V 的电容器。建议使用两个 33µF 电容器来改善瞬态响应并提高 5V 输出的稳定性。输出电感器和电阻器反馈网络专为 5V 和 440kHz 开关频率而设计。尽管并非必需，但 TLV767-Q1 器件建议使用一个 1µF 输入电容，以改善瞬态响应、输入纹波和 PSRR。使用输出电容可改善器件的动态性能，为确保稳定性，建议使用 2.2µF 的电容值。