Texas Instruments TLV320ADC6120 768kHz Burr-Brown?音頻ADC，提供對多達(dá)兩個(gè)模擬通道或四個(gè)數(shù)字通道的高性能同時(shí)采樣，用于脈沖密度調(diào)制 (PDM) 麥克風(fēng)輸入。該ADC支持線路和麥克風(fēng)輸入，允許單端和差分輸入配置。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments TLV320ADC6120 768kHz Burr-Brown?音頻ADC數(shù)據(jù)手冊.pdf

TI TLV320ADC6120 768kHz Burr-Brown ADC綜合了可編程通道增益、數(shù)字音量控制、可編程麥克風(fēng)偏置電壓、鎖相環(huán) (PLL)、可編程高通濾波器 (HPF)、雙四路濾波器和低延遲濾波器模式。同時(shí)可實(shí)現(xiàn)高達(dá)768kHz的采樣率。該器件具有時(shí)分多路復(fù)用 (TDM)、I^2^S或左對齊 (LJ) 音頻格式，并可通過I^2^C接口控制。

這些集成的高性能特性，加上可由3.3V或1.8V單電源供電，使得該器件非常適合用于遠(yuǎn)場麥克風(fēng)錄制應(yīng)用中空間受限的音頻系統(tǒng)。

TLV320ADC6120采用20引腳WQFN封裝，工作溫度范圍為–40°C至+125°C。

特性

• 多通道高性能ADC：
  • 2通道模擬麥克風(fēng)或線路輸入
  • 4通道數(shù)字PDM麥克風(fēng)
  • 多達(dá)2個(gè)模擬和多達(dá)2個(gè)數(shù)字麥克風(fēng)通道
• ADC線路和麥克風(fēng)差分輸入性能：
  • 動(dòng)態(tài)范圍 (DR)：
    • 支持123dB動(dòng)態(tài)范圍增強(qiáng)器 (DRE)
    • 113dB，DRE禁用
  • –95dB THD+N
• ADC通道求和模式，DR性能116dB，DRE禁用，2通道求和
• ADC輸入電壓：
  • 差分、2VRMS滿量程輸入
  • 單端、1VRMS滿量程輸入
• ADC采樣率 ( fS ) =8kHz至768kHz
• 可編程通道設(shè)置：
  • 通道增益：0dB至42dB（0.5dB步進(jìn)）
  • 數(shù)字音量控制：–100dB至27dB
  • 增益校準(zhǔn)，分辨率0.1dB
  • 相位校準(zhǔn)，分辨率為163ns
• 可編程麥克風(fēng)偏置或電源電壓生成
• 低延遲信號處理濾波器選擇
• 可編程HPF和雙四通道數(shù)字濾波器
• 自動(dòng)增益控制 (AGC)
• 語音活動(dòng)檢測 (VAD)
• I^2^C控制接口
• 集成式高性能音頻PLL
• 自動(dòng)時(shí)鐘分頻器設(shè)置配置
• 音頻串行數(shù)據(jù)接口：
  • TDM、I^2^S或左對齊 (LJ) 格式
  • 16位、20位、24位或32位字長
  • 主接口或從接口
• 3.3V或1.8V單電源運(yùn)行
• 3.3V或1.8V I/O電源運(yùn)行
• 1.8V AVDD電源在48kHz采樣率下的功耗為9.5mW/通道

簡化框圖

TLV320ADC6120高精度音頻ADC技術(shù)解析與應(yīng)用

一、產(chǎn)品概述

TLV320ADC6120是德州儀器(Texas Instruments)旗下Burr-Brown?系列的一款高性能音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，支持高達(dá)768kHz采樣率和123dB動(dòng)態(tài)范圍。該器件采用20引腳WQFN封裝(3mm×3mm)，工作溫度范圍-40°C至+125°C，適用于專業(yè)音頻設(shè)備和智能語音系統(tǒng)。

主要特點(diǎn)包括：

• ?多通道輸入?：支持2通道模擬麥克風(fēng)/線路輸入+4通道數(shù)字PDM麥克風(fēng)
• ?卓越性能?：動(dòng)態(tài)范圍達(dá)123dB(DRE啟用時(shí))，THD+N低至-95dB
• ?寬采樣范圍?：8kHz至768kHz可編程采樣率
• ?靈活配置?：支持TDM/I2S/左對齊音頻格式，I2C控制接口
• ?低功耗設(shè)計(jì)?：1.8V/3.3V雙電壓工作，48kHz下僅9.5mW/通道

二、關(guān)鍵性能參數(shù)

1. 動(dòng)態(tài)范圍與信噪比

• ?DRE(動(dòng)態(tài)范圍增強(qiáng)器)啟用時(shí)?：123dB動(dòng)態(tài)范圍(A加權(quán))
• ?DRE禁用時(shí)?：113dB動(dòng)態(tài)范圍(A加權(quán))
• ?雙通道求和模式?：116dB動(dòng)態(tài)范圍(DRE禁用)

2. 失真特性

• THD+N：-95dB(差分輸入，DRE啟用)
• 通道隔離度：-124dB
• 通道增益失配：0.1dB

3. 電源特性

三、系統(tǒng)架構(gòu)與功能模塊

TLV320ADC6120集成了完整的音頻采集處理鏈：

1. ?模擬前端?：
   • 可編程增益放大器(PGA)：0dB至42dB，0.5dB步進(jìn)
   • 支持2.5kΩ/10kΩ/20kΩ三種輸入阻抗配置
   • 可編程麥克風(fēng)偏置電壓
2. ?數(shù)字處理?：
   • 低延遲數(shù)字濾波器
   • 可編程HPF和雙二階濾波器
   • 自動(dòng)增益控制(AGC)
   • 語音活動(dòng)檢測(VAD)
3. ?時(shí)鐘系統(tǒng)?：
   • 集成高性能音頻PLL
   • 自動(dòng)時(shí)鐘分頻配置
   • 支持36.864MHz主時(shí)鐘輸入

四、應(yīng)用設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 典型應(yīng)用電路

• ?模擬輸入?：建議采用AC耦合，配合低電壓系數(shù)的電容以獲得最佳THD性能
• ?電源設(shè)計(jì)?：AVDD和IOVDD需分別配置10μF+0.1μF低ESR去耦電容
• ?參考電壓?：VREF引腳需連接1μF濾波電容至AVSS

2. PCB布局建議

• 所有地引腳(VSS)必須直接連接到PCB地平面
• 模擬和數(shù)字電源應(yīng)分開布線
• 敏感信號線(如時(shí)鐘)應(yīng)盡量短并遠(yuǎn)離噪聲源

3. 寄存器配置

通過I2C接口(標(biāo)準(zhǔn)模式/快速模式/快速模式+)可配置：

• 采樣率(7.35kHz-768kHz)
• 數(shù)據(jù)字長(16/20/24/32位)
• 濾波器特性(截止頻率、斜率等)
• DRE/AGC參數(shù)

五、典型應(yīng)用場景

1. ?智能音箱?：利用高動(dòng)態(tài)范圍和DRE功能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)場語音采集
2. ?專業(yè)麥克風(fēng)系統(tǒng)?：憑借低失真特性滿足錄音棚級需求
3. ?視頻會(huì)議系統(tǒng)?：多通道輸入支持實(shí)現(xiàn)全向拾音
4. ?IP網(wǎng)絡(luò)攝像頭?：整合音頻與視頻同步采集