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[参考译文] PCM5121：使用I2S +外部SCK时出现输出剪辑和显著噪音

admin
Guru**** 2866950 points

Other Parts Discussed in Thread: PCM5121

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/612612/pcm5121-output-clipping-and-significant-noise-with-i2s-external-sck

部件号：PCM5121

您好！ 我们正在设计一个器件原型，PCM5121通过SPI (控制)和I2S (数据)连接到微控制器。 系统时钟由微控制器通过SCK引脚提供。 我们尝试了不同的配置，DAC正在将输出信号从外部裁剪 到-300mV..300mV左右。 我们在两个输出引脚上进行了测量-一个引脚连接到外部隔离放大器(我们音频路径的下一阶段)，另一个引脚是浮动的(我们的设备中未使用)。 此外，输出似乎有噪音(只有几毫伏，但我不确定示波器是否足够准确)。 出于测试目的，我们的微控制器通过I2S发送窦。

您是否知道为什么会发生这种情况？ 确认的电压：DVDD = 3.3V，CPVDD = 3.3V，AVDD = 3.3V。 我的同事试图提高模拟电源的稳定性，但我们看不到电源中的噪声与输出的噪声/削波之间的任何关联。 XSMT稳定偏高。

我们还尝试不通过SPI写入/读取任何内容。 我们仅通过I2S发送样本。 效果是相同的-输出在-300mV和300mV以上被剪切。

以下是PCM5121印刷电路板原理图的摘录：

我们使用采样16kHz，SCK=512*FS (8192kHz)，bck=64fs。 我们的放大器输入为200k阻抗(PCM5121的引脚7 -输出-)。 我们尝试了VCOM模式(如上所示的原理图)和VREF模式(C67更改为0r电阻)。

您是否有任何想法，为什么会发生这种情况？

亚当

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    TI__Guru**** 2866950 points
    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，Adam：

    欢迎来到E2E，感谢您对我们的产品感兴趣！

    总体而言，原理图看起来不错，因此问题可能与数字输入信号或设备配置有关。 您是否有任何我们可以检查的输出捕获，以便更好地了解问题？ 另外，您是否尝试使用不同的I²S源作为输入？能否共享设备的配置？  

    此致，

     -Diego Mel é ndez López ñ a
      音频应用工程师

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    TI__Guru**** 2866950 points
    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！

    感谢您的回复！ 当我为您采集数据时，我发现这是我的过错。 I2S上的数据已被剪切。 我意识到我在软件中内置了一种限制，在通过I2S发送数据之前就实施了这种限制。 然后我忘记了删除测试限制。 抱歉！

    不过，正如我所说，我也可以看见噪音。 我认为这是因为我们的示波器太差，但现在我们注意到噪声频率与数据的采样频率(I2S上每秒的采样次数)相关。 它看起来像一个添加到输出中的SAW函数("zigzag")，其频率正好比采样频率低两倍。 当我们将采样频率从16kHz改变为32kHz时，“噪声”时间缩短了两倍。 我们认为，我们发送样本的顺序可能不正确(重复或重复)。 但我们似乎没有。

    目前，我们对除少数寄存器之外的所有设备都使用默认设置。 下面是如何初始化DAC：

    第0页，注册码2:= 0x10 (待机)

    第0页，注册表1：= 0x11 (重置)

    延迟~500ms

    第0页，注册码2:= 0x10 (待机)

    第0页，注册号4：= 0x00 (禁用PLL)

    切换到VCOM模式：

    第1页，第8条：= 0x01

    第1页，第9条：= 0x00

    延迟~500ms

    第1页，第8条：= 0x00

    第1页，注册表1：= 0x01

    第0页，注册号34：= 0x10 (插值16x)

    第0页，注册号40：= 0x03 (32位I2S)

    第0页，注册3：= 0x00 (无静音)

    第0页，注册号42：= 0x11 (默认音频路径)

    第0页，注册码2：= 0x00 (加电)

    您是否知道为什么我们可以看到这个"锯"？ 或者您建议检查哪些内容？ 下面是我们示波器的屏幕截图，显示了此"噪声"，采样32kHz (I2S上)。 这是在连接放大器的引脚上测量的。 但第二个(浮动)输出引脚看起来非常相似。

    我的一位同事说，可以通过插值筛选器来生成插值。 接下来我要检查的是切换到其他筛选器。 但我真的怀疑默认筛选器会如此扭曲数据。

    此致，

    亚当

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    TI__Guru**** 2866950 points
    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，Adam：

    感谢您的反馈。 正如您所提到的，所选的筛选器可能不会导致问题，但我建议您尝试另一个筛选器以验证问题是否得到改善。 另外，我建议您尝试使用不同的I²S源，以放弃微控制器中生成的信号的任何问题。 您是否测量了输出滤波器后的信号？

    此致，

     -Diego Mel é ndez López ñ a
      音频应用工程师

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    TI__Guru**** 2866950 points
    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。

    你好，Diego！

    今天我们发现，将插值模式(第0页，寄存器34)从16x更改为8x解决了问题。 以前我设置16x模式是因为我认为“越多越好”(或者至少不能更糟)。 我仍然可以在输出上看到较大的噪声(~10mV)，但没有"zigzag"。 现在，我假设这是由我的示波器引起的，我们将重点关注声音效果。

    我所附示波器屏幕截图是我们在滤波器之后(在所附示意图上的R27之后)可能看到的内容。

    尝试使用不同的I2S源目前可能会有一些问题，这就是我想要避免使用的原因。 不过，如果效果仍然不能令人满意，我们会这样做。

    感谢您的帮助。

    此致，
    亚当