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[参考译文] TAD5212:耳机设计/原理图

Guru**** 2769375 points

Other Parts Discussed in Thread: PCM5102A, TAD5212, TLV320DAC3100

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/1603132/tad5212-headset-design-schematic

部件号: TAD5212
主题中讨论的其他器件: PCM5102ATLV320DAC3100

尊敬的团队:

代表我们的客户发帖。

您好! 我正在研发一款 MP3 播放器器件、想要试用 TAD5212、作为我们当前设计的 PCM5102A 与 PAM8908 串联的更小、高性能替代器件。 在完全集成之前、我正在设计一个开发/评估板来分析 TAD 芯片的音频质量、但我正在努力根据数据表设计原理图。 完整免责声明、我是一名软件工程师、因此提前感到抱歉。

目标/高级别要求包括 3.3V 电源/逻辑、MCU I2C、耳麦检测和按钮按压操作、以及(当然)通过 3.5mm 插孔向耳机提供尽可能高质量的输出。 如果可能、也可以支持线路输出、但如果是或、则优先使用耳机。 我的理解是、硬件是相同的、只是需要更改 OUTxx_drive 字段。

也不清楚如何进行耳机检测/按钮按下。 我的理解是、该器件提供偏置并从 3.5mm 上的套管读取、然后在插入/移除/按下耳机时可以通过 GPIO1/2/GPO1 触发中断。 此时、MCU 是否会轮询 I2C 并在 MIC 引脚上执行模拟读取、以确定哪个按钮? TAD 可以通过 I2C 确定哪个按钮吗?

最后、我在使用电容器以及单端与伪差分的设计中迷失了一点。 我没有经验来确定哪种更适合我们的用例、但我知道音频对电容布局/尺寸等因素更敏感。 在 PCM5102A 之前、我们使用 TLV320DAC3100、但其质量不怎么样(嘶声等)。  

我附上了当前原理图的图片。 I2S 接口和 I2C 接口将被拆分并连接到 MCU。 不确定是断开“MICBIAS"还是“还是“MIC"或者“或者两者都不用于按钮检测。 根据 TAD 数据表和评估板的原理图、我现在已将其接线以用作伪差分、但我也不确定电容器 C8/C9(这些是用于将 HPR/HPL 耦合到地吗? 或 HPL/HPR 的交流耦合。) 另外、MIC 与 IN1M 的连接是否需要? TAD 可以执行模数转换并通过 I2S 输出、还是需要 TAA 系列芯片和/或其他操作、而 IN1M 仅是模拟旁路? 最后,有什么我遗漏或微妙,会破坏音频质量?

非常感谢任何帮助

此致、

Danilo

  • 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。

    您好 Danilo

    有多个寄存器可用于耳机检测或调整其参数、请参阅 第 7 章(寄存器映射)。  例如、  

    JACK_DET_CFG3 寄存器(地址= 0x1C)、您可以解码寄存器值并通过读取 4 和 5 了解状态。

    我们还提供了一份有关插孔/耳机检测的应用手册、您可以参考该手册。 产品页面中提供了所有相关文档、例如数据表、用户指南(适用于任何器件)。  

    此 DAC 有 4 个输出 引脚、可用作 4 个单端引脚或 2 对 DIFF /伪 DIFF。  在差分  模式下、输出是差分输出、并且彼此相对、 伪从一个引脚获取输出、而另一个引脚则处于 VCOM、因此输出以 VCM 为基准、 在单端情况下、 输出 参考 GND、这就是为什么在差分 情况下、摆幅是单端情况的两倍。   应用手册 名为交流耦合和直流耦合 DAC 中的输出摆幅和共模设置、介绍了单端、DIFF 输出和伪 DIFF。

    我建议阅读并遵循     用户指南中关于 DAC 输出原理图和连接的第 2.3.2 TAx5x12 EVM 输出硬件设置和 2.3.3 TAx5x12 耳机连接小节、在这里 显示了不同的交流或直流连接选项以及 您可以轻松复制的 HP 连接和负载选择。  关于您问题中的电容器、请注意 有用于交流耦合的串联电容器、以及连接到 OUTPUT 和 GND 的电容器、它们是低通滤波器的一部分。  

    通过配置 MICBIAS_PDZ、P0_R120_D5 寄存器位可以打开或关闭(默认情况下为关闭)麦克风偏置输出。 因此、如果不需要、只需将其关闭。

     关于您的原理图、我建议在 原理图的每条 I2S 线路中添加一个 22 Ω 至 100 Ω 的串联电阻器。  您可以使用用户指南中的原理图作为电路板的一般参考。

    请浏览数据表的相关部分以及建议的应用手册、如果您仍有任何问题、请告知我。

    此致、

    Arash

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    尊敬的 Arash:

    由于某种原因、我们的客户 无法通过正常回复添加图像、因此我在下面发布了他的回复。

    感谢您的答复。 我仔细地重新阅读 TAD5212 数据表、耳机设计附录和 TAD5212 EVM 示例电路的数据表。

    我已修改了原理图、如下所示:

    大家可以看到、我使用了单端交流耦合方法。 我断开了一个中断引脚、以及 MICDET(用于确定哪个按钮)和 MIC(采用交流耦合,可用于麦克风的模拟输入)。 只需确保电容器/滤波器外观良好、尤其是 47uF 钽电容器。 极性是否正确 (TAD 侧+、HP 侧-)? 我是否需要一个电阻器 (1k)? 某些设计的每个 HP 线路都有一个 1K 电阻、或者这仅适用于线路输出吗? EVM 没有这些工具、因此我将它们移除。

    我还针对上述原理图进行了 PCB 布局(第一个图像是全板,第二个红色是顶层,第三个蓝色是底层):

    这是一个非常简单的用于评估 TAD 的分线板。 我在大多数地方都使用了 0402 陶瓷电容器、而 0603 陶瓷电容器专门用于 10uF 去耦电容器。 麦克风交流耦合器是 0805 陶瓷电容器、47uF 耳机去耦器与 EVM 一样为 3528-21 钽电容器。 我知道该示例电路使用 01 作为 100nF 去耦器、这是否重要? 我的 PCB 制造商对于小于 0402 的尺寸会额外收费。 所有这些电容器尺寸和技术是否都合理? 我知道很难仅仅查看 PCB、但我只是想确保自己不会为可以轻松解决的低音频质量做好准备。 我当时计划为陶瓷电容器使用 X5R、不确定这是否会对此应用产生重大影响。

    如您所说、我添加了这些 I2S 电阻器。 我使用 27 欧姆作为系统、我们最终将使用它、使用 27 欧姆的 USB、因此节省了独特的 BOM 项目。 但我可以使用 33 欧姆的电阻器来设计这个板、只要在这个范围内、就不能确定是重要的、对吧?

    最后、您可能会看到任何其他建议或明显的问题? 我计划在这个月制作,开始玩 TAD。

      

      

    非常感谢您到目前为止的帮助、Zach

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    您好、我将 不迟于星期五  下午阅读您的帖子并进行回复。

    此致、

    Arash

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    您好 Zach:

    我认为这些电容器类型可以、朝向器件的+极性是正确的方向。

    请注意、在布局中、 所有电源的去耦电容都必须尽可能靠近其专用引脚才能生效。

     显示 已连接到输出的 47uF 串联电容器用于交流耦合、您可以在其两侧(与之并联)添加跳线 、因此如果您要进行直流耦合、 也可以选择(通过插入跳线,可以绕过电容器)。

     除了去耦电容器(输出端的串联电容器)  、我们通常还有一个低通滤波器 (LPF)、它是一个串联电阻器、连接到另一侧接地的电容器。 截止频率根据计算得出

    FC= 1/(2*PI*R*C)。 有许多在线频率计算器的 fc 的 LP 或 HP 过滤器,你可以使用.  使用电容尺寸插入所需的 FC、它可提供所需的电阻值。

    关于 I2S 线路上的串联电阻、您添加的内容可以满足要求。

    此致、

    Arash

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    您好、Arash、

    我使用了 47nF /100 Ω 来实现低通、截止频率应为~33kHz、因此非常理想。 我使用 0603 封装尺寸进行低通结构。  

    对于直流耦合选项、只将引线夹到大黄色电容器两端是否足够? 我的理解是必须使用 OUT1M/OUT2M 引脚。  

    再次感谢一切,如果这看起来很好,我可能会继续制造,扎赫

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    您好 Zack、

    只要以某种方式移除交流耦合电容 (C8 和 C9)、就可以。 通常、我们 使用 跨电容器或电阻器的跳线来添加或移除、这是一种安全稳定的方法。 如果您想  用 电线或夹子手动短接盖子、这也很好。

    LPF 由一个串联 电阻器和一个接地电容器组成。  

    此致、

    Arash