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[参考译文] PCM4201EVM:PCM4201EVM 与 Raspberry Pi 4 或 5 的连接以及其他愚蠢的问题

Guru**** 2471530 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA2134, DRV134, PCM4201

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1548856/pcm4201evm-pcm4201evm-interfacing-with-raspberry-pi-4-or-5-and-other-silly-question

器件型号:PCM4201EVM
主题中讨论的其他器件:DRV134PCM4201、OPA2134

工具/软件:

你好  

我是一名来自 UBC 的机电一体化学生。 我正在制作自己的数据采集卡来收集焊接音频数据。 我已经设计并制造了仪器、但现在需要连接微控制器的所有部分、以将数据记录在 SD 卡中。 由于 其他项目的限制,我选择了 Raspberry PI 4,但 PI 5 也可以工作。 在 Raspberry PI 上设置 EVM 似乎相当令人生畏、我想知道以前是否有人这么做过。  

另一个问题:我的仪器提供+15.1V 和–15.2V ,数字和模拟 5V 都是 4.975V。我唯一的问题是,我是使用一个轨道分配器推导负电压。 这意味着我有经过缓冲的虚拟接地。 问题是该虚拟接地不是那么精确。 我无法量化 VGND 漂移的程度、但我知道它有多大的漂移。 这有多大的问题?


 谢谢

Hooman Pirouz

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    嗨、Hooman、

    我认为将此 EVM 连接到 Raspberry Pi 应该不会太糟糕、因为这是一款硬件控制的器件、您只需将 I2S 引脚连接到 Pi 即可。  由于此器件没有 I2C、因此您不需要 ALSA 驱动程序。 您可以检查哪些 GPIO 引脚可用作 I2S 引脚、您将需要 BCLK、FSYNC 和数据线以及可选的 MCLK。 看起来该 EVM 具有板载振荡器、因此如果您需要、它可以生成板载所有时钟、但 Pi 需要接收时钟才能正确解释数据。 如果您需要更多有关配置 Pi 的帮助、我建议您访问 Raspberry Pi 论坛。

    看起来电路板上的输入缓冲器运算放大器使用了+15V 和–15V 信号、能够接收高达~15V 的输入信号。 但是、如果不需要在如此高的电压下进行记录、似乎您可以选择将–15V 电源电压接地到运算放大器、因此它将成为单电源。 您是否有任何接地? 您仍然需要将 EVM 接地、它有 DGND 和 AGND 连接。 如果您有接地端、但担心–15V 漂移、–15V 电源仅用于模拟输入缓冲器运算放大器、因此其任何漂移都可能反映在模拟输入和 ADC 之间的增益变化量。 但是、直到–18V 左右后它才会停止工作、如 EVM 用户指南中的绝对最大值所示:

    如果您需要在此处阐明任何内容、请告诉我。

    此致、
    Mir

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    你好、Mir

    感谢您发送编修。

    您让我对整个仪表设计提出了疑问、我有新的热点问题、我将从这些问题中指导我的设计。 不过、我想问我的问题、我也会提供一些背景资料。 我很抱歉,如果这个答复变得有点冗长。

    这个设计使用了 IEPE 麦克风。 该麦克风的输出为单端输出。 存在差分驱动器(例如 DRV134)、可将单端信号转换为差分信号。 然而、除了人为产生差分信号外、使用 DRV134 的唯一真正好处是、通过长电缆拾取的噪声会被抑制。 我的设置不允许在电缆之前安装 DRV134、因为这需要我接触 IEPE 麦克风的内部元件。 因此、我想向 EVM 输入单端信号;使用 DRv134 只会增加噪声。

    我可以控制 IEPE 信号的增益。 因此、即使我通过转换为单端信号(即将 AIN-接地或 VGND)损失一半范围、我也可以最大限度地扩大 ADC 范围。

    这将带我谈谈您提到的问题。 连接跳线 2 并将–15V 线路连接到 GND(接地)可以极大地简化我的仪器、并避免整个虚拟接地线。 但是、根据我的理解、我需要调整运算放大器电路中的电阻器以调整增益、因此需要使用 PCM4201 的 FSR。  

    我想做的是以下几点。 请告诉我我,如果我的想法是盲目的。 我想获取单端 IEPE 信号并将其放大至 5Vpp。 然后、将–15V 电压连接到绝对接地端、并按原理图所示连接跳线 2。 从我观察到的情况来看、跳线 5 和 6 也需要连接、它们不是开箱即用的。 最后、 在端子 J1 处、使用 XLR 连接、引脚 1 将不会连接、引脚 3 将接地(绝对或接地)、引脚 2 将按照规定为 5Vpp。  两个 OPA2134 运算放大器上的反馈电阻器 (R6 和 R7) 都将替换为 1k Ω(而不是 270 Ω)、以提供 1 的缓冲增益(因为输入已经处于 FSR)。

    有一个问题:我为 C41 和 C42 做了什么?

    此致

    Hooman Pirouz

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    嗨、Hooman、

    很抱歉、我明天会研究这件事--我不想给你一个简短的答复、因为我今天的时间已经用完了。 感谢您的详细介绍。

    -米尔

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    你好。 不用担心。 我感谢你的指导。  

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    您好、

    我看到你在说什么,我同意。 如果您能够确保输入信号不会超过该满量程 5Vpp 信号、则可以将运算放大器增益更改为 1(将 R6 更改为 1k)。 我认为 C41 和 C42 没有安装、也不需要安装。 您将需要将 JMP5 和 6 连接、 JMP5 将+5VA 连接到 PCM4201 上的 VCC、而 JMP6 将 VDD 连接到 VDD。 对于器件中的单端信号、只能连接到引脚 2、或者将第二个差分输入设置为 GND、只要 5Vpp 信号以 GND 为基准进行该测量、就可以进行该测量。 如果您需要更多帮助、请告诉我。

    此致、
    Mir

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    非常感谢您确认 Mir。 我想提一提、我意识到了单端 15V 模拟电源。 由于 OPA2134 不是轨到轨运算放大器、并且一个 100uF 电容器在其输入之前阻止所有直流电流、因此整个过程的有效位数将在大约 21 位处最长、因为运算放大器进入饱和状态会导致信号的下端被削波。

    对于我的应用、21 位仍然非常好、我也可以使用。 我只是希望 OPA2134 的饱和没有尖锐的剪辑、这会在数字化过程中引入伪影。

    感谢您的指导。

    此致

    Hooman Pirouz