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[参考译文] PCM3060：更改采样率时，输出数据有时会变得异常。

admin
Guru**** 2420420 points
Other Parts Discussed in Thread: PCM3060

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/666328/pcm3060-output-data-sometimes-becomes-abnormal-when-sampling-rate-is-changed

部件号：PCM3060

您好，支持团队，

我对PCM3060有疑问。
我们的客户使用PCM3060作为A/D转换器。

当切换ADC的采样频率时，DOUT在时间上变为"L"的现象有时会发生。

1.设置程序和现象

(1) CLK = 18.432 MHz

(2) ADPSV = 0，M / S1 [2：0]= 3 (FS = 48 kHz)
*每个设置间隔为504.2 μs Ω 或更低

(3)经过大约700毫秒后

(4) ADPSV = 1，M / S1 [2：0]= 1 (FS = 24 kHz)，ADPSV = 0
*每个的设置间隔为504.2 μs

(5) DOUT数据变得异常并变为"L"，Vin的变化没有反应。

(6)一旦数据变得异常，除非再次打开电源，否则数据将无法恢复。

问题

(1)在数据表中，写入更改采样率等设置时，建议设置为断电模式。 是否为必需程序？
如果客户不关心弹出/咔嗒声噪音，如果您在操作ADC时更改采样率，是否存在任何问题？

(2)这种现象是否由于ADPSV的省电时间太短而发生？ 或者是否有其他根本原因？

(3)如果客户将时间设置为从ADPSV = 1到ADPSV = 0到2048 / FS， 则从ADPSV = 1到M/S1[2：0]= 1需要多长时间？
并且，从M/S1[2：0]= 1到ADPSV = 0需要多少时间？

此致，
Tachibana先生

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    TI__Guru**** 2420420 points
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    你好，Tachibana-san，

    感谢您对问题的解释。  请参阅以下内容：

    1. 采样速率的动态变化可能只会导致噪音和性能下降问题， 如果需要更改采样率而不将设备置于节能模式，则客户需要评估设备的性能是否适合其应用。
    2. 有可能，一旦触发ADPSV，DOUT正确完成淡出过程所需的时间约为1936/FS (48kHz为40ms)，一旦该时间过去，部件将处于断电状态。 一旦部件处于断电状态，就可以更改采样率。 在恢复正常操作之前，ADPSV应在至少2048/FS的时间内保持在高状态(48kHz为42ms)。  
    3. 建议在设备完全处于断电模式后更改M/S1'寄存器。

    此致，

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

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    TI__Guru**** 2420420 points
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    您好 ，Melendez-San，

    感谢您的大力支持。

    我能否理解，在不进入断电模式的情况下更改数据速率不是导致数据丢失的原因？
    如果是这样，有什么理由认为数据不会出来？

    此致，
    Tachibana先生

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    TI__Guru**** 2420420 points
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    您好，Melendez-San，

    让我再问您一些问题。
    (其中一些可能是重复的问题)

    (3)我的理解是否正确？
    用户更改音频模式时进入省电模式的目的只是建议降低输出噪音。 它不是电路配置的限制。

    (4)如果再次设置M/S1[2:0]，是否有时间限制？
    例如，在M/S1[2：0]的第一个设置和M/S1[2：0]的第二个设置之间。

    此致，
    Tachibana先生
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    TI__Guru**** 2420420 points
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    你好，Tachibana-san，

    更改采样率的建议是避免在动态更改采样率时出现噪音伪影和性能下降。 由于这不是一个常见的使用案例，我们没有数据来验证在更改采样速率而不先进入节能模式后，设备的运行是否会出现问题。 此设备没有可用的评估板，因此尝试复制此问题并验证动态有效更改采样速率是否不会导致其他问题将非常复杂。

    遗憾的是，我们没有执行采样率更改所需的确切时间作为此设备的规格。 这是一个相当老的pat，要获得此用例的准确计时规范将非常复杂。 我的假设是，在更改设备的采样率之前，应先经过时钟的同步时间(请参阅数据表第22页)。  

    此致，

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

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    TI__Guru**** 2420420 points
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    尊敬的Melendez-San：

    谢谢你教我。
    我建议客户在切换采样率时进入断电模式。

    感谢您的未来支持。

    此致，
    Tachibana先生

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    TI__Guru**** 2420420 points
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    尊敬的Melendez-San：

    我将再次询问有关PCM3060的问题。
    即使在通过以下程序设定采样率的情况下，DOUT仍保持'L'的异常现象似乎也会出现。

    1.在断电模式下开机。 此时，DOUT保持为"L"，LRCK和BCK为输出。
    2.设置采样频率。 然后，LRCK和Bck根据采样频率进行更改。
    3.释放断电模式并设置正常模式。 然后数据从DOUT输出。
    4.然而，被测设备出现'L'的现象会立即发生。
    *I2C的SCL为83.3 kHz，所有寄存器始终以3.6 ms周期写入。

    然而，异常现象的发生频率似乎有所下降。

    [问题]
    (1)上述程序是否有问题？
    (2)在正常模式下运行时，是否可以访问与音频模式相关的寄存器？
    (3)在正常模式下操作时，在寄存器中写入与前一次相同的值是否存在与音频模式相关的问题？

    此致，
    Tachibana先生
  • 0
    TI__Guru**** 2420420 points
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    你好，Tachibana-san，

    感谢您的反馈。 此过程似乎正确，因此在释放断电模式后DOUT被强制为L状态是很奇怪的。 当部件处于正常模式时，访问寄存器应该没有问题。 您是否知道DOUT线路上是否有什么东西可能会触发信号处于低状态？  

    此致，

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

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    TI__Guru**** 2420420 points
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    您好，Melendez-San，

    感谢您的大力支持。

    似乎找不到将DOUT固定为'L'的触发器。

    客户想彻底检查可能的因素。
    因此，他还有其他问题。

    [问题]
    (3)他是否认为状态为正常模式(而不是处于断电模式)，以防DOUT在前面解释的步骤后固定为'L'。

    (四)改变采样率后，是否有锁住的可能？

    我猜这种异常情况既不是处于断电模式，也不是处于闩锁状态。
    因此，我要求客户测量电路电流。

    此致，
    Tachibana先生

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    TI__Guru**** 2420420 points
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    您好，Melendez-San，

    我从客户那里获得了新信息。

    客户检查了其他实验并发现了以下新的实验。

    －即使在不更改音频模式的情况下返回至正常模式，也会出现问题。
    -使用PCM3060的重置引脚进行重置时，出现问题或恢复正常状态。
    (它不是电源的开/关，而是复位信号的开/关)

    根据上述结果，客户假定问题的原因不是模式更改程序，而是重置失败。


    [其他问题]
    (5)复位状态期间是否有任何未应用的针脚或信号？

    (6)复位状态下的释放条件是否如下？
    -电源的3.3 V比2.2 V多
    -重置脉冲宽度大于2048 / FS。

    (7)是否有任何其他条件？

    (8)输入模拟信号时是否可以释放重置状态？
    在通信I2C总线时释放重置状态是否正常？

    此致，
    Tachibana先生
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    TI__Guru**** 2420420 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，Melendez-San，

    感谢您的大力支持。
    请允许我提出进一步的问题。

    (9)是否有任何情况会导致诸如PCM3060复位或在Vin针脚处剩余电压的情况下打开/关闭电源时锁定等问题？

    (10)您能否告诉我在Vin引脚添加二极管的目的，如数据表第40页图34中的a)所示？

    此致，
    Tachibana先生

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    TI__Guru**** 2420420 points
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    您好，支持团队，

    我们的客户希望尽快解决问题。
    但是，由于不能理解问题的原因，他遇到了麻烦。
    你会给我一些建议吗？ 我真的需要你们的帮助。

    [问题]
    (3)他是否认为状态为正常模式(而不是处于断电模式)，以防DOUT在前面解释的步骤后固定为'L'。
    (四)改变采样率后，是否有锁住的可能？
    (5)复位状态期间是否有任何未应用的针脚或信号？
    (6)复位状态下的释放条件是否如下？
     -电源的3.3 V比2.2 V多
     -重置脉冲宽度大于2048 / FS。
    (7)是否有任何其他条件？
    (8)输入模拟信号时是否可以释放重置状态？
    在通信I2C总线时释放重置状态是否正常？
    (9) 是否有任何情况会导致诸如PCM3060 复位或在Vin针脚处剩余电压的情况下打开/关闭电源时锁定等问题？
    (10)您能否告诉我在Vin引脚添加二极管的目的，如数据表第40页图34中的a)所示？

    此致，
    Tachibana先生

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    TI__Guru**** 2420420 points
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    你好，Tachibana-san，

    很抱歉回复延迟。 正如我之前提到的，此部件非常旧，没有可用的EVM，因此获取有关器件行为的详细信息非常复杂。 我将试图回答所提供的问题，但请考虑到，提供所有答案是很复杂的，而我们却没有能力对此进行测试

    3- 在正常模式下可能出现问题，但在此模式下，设备发送'L'值不是正常行为，这就是为什么我建议确定可能会改变此信号的外部电路。  

    4， 只要程序符合之前讨论的时间，我认为采样率的变化就不会有问题。  

    5- 一旦/RST信号设置为低值，将触发重置状态；当零件处于重置状态时，DOUT信号将被强制为"L"值。 通过软件配置部件时，除了/RST引脚外，还有两个复位寄存器可用。 MRST是重置设备配置的模式，而SRST用于重置系统并执行重新同步。 实际上，在更改采样率时，是否可能需要SRTS重置来强制同步时钟。 您可以尝试此操作吗(在断电模式下将SRST设置为'0')？

    6- 是，但请考虑条件对应于不同的重置状态。 电源值仅在开机期间读取，并触发开机重置顺序。 /RST信号的持续时间应满足上述时间，以执行完整 的外部重置序列。

    7- 数据表的加电重置和外部重置顺序中提到了所有必需的条件。

    8- 建议不要使用这种情况，因为当数字输出开始传输数据时，可以听到声音伪影。 对于n ü I²C控件，建议不要这样做，因为寄存器将保留其复位值，直到序列完成。然后，应该执行n ü I²C寄存器写入。 在配置部件时释放复位可能会导致设备配置不正确。  

    9- 这不应导致闩锁问题，可能导致的问题更多地与噪音伪影有关。

    10- 上图中的二极管仅用于过电压保护。

    此致，

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

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    TI__Guru**** 2420420 points
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    您好，Melendez-San，

    感谢您的支持。
    我知道深入调查很复杂，因为这台设备很旧。
    如果您尽可能让我知道 您的调查情况，那就没有问题了。

    我们的客户也继续了这一试验，发现了新的事实。

    (1)即使在不更改音频模式的情况下返回正常模式，问题也会重现。
    (2)使用RST引脚重置时，问题已解决或重新出现。

    基于上述情况，客户猜测问题不是由模式更改程序引起的，而是由重置故障引起的。

    (3) PCM3060模拟输入前端电路作为数据表上"模拟输入和输出应用示例"的一个)。
    但没有连接二极管。
    电阻器和电容器的值如下所示。
      R1：7.5 kΩ
      R2：7.5 kΩ
      R3：1 kΩ
      C1：4.7 μF
      C2：220 pF
      C3：10 μF + 0.1 μF

    在此电路中，VinX的放电在电源关闭后延迟，电压保持在几秒钟左右。
    关闭电源后，从0.5 V降低到0.3 V大约需要24秒。
    如果在电压下降之前再次打开电源，则发生故障的概率会很高。
    有些主板根本不会造成任何故障。
    客户之前已使用简单的RC滤波器配置了此电路。 当时，VinX引脚的电压在关闭电源后立即变为0 V。  没有发生任何麻烦。

    (4)关闭电源，将10 kΩ 的电阻器连接到VinX引脚进行放电后，客户拆下电阻器， 然后再次打开电源。 因此问题只发生一次。 问题发生的频率低于未放电时的频率。

    从上述结果中，您有什么想法吗？

    此致，
    Tachibana先生

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    TI__Guru**** 2420420 points
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    你好，Tachibana-san，

    感谢您的反馈。

    关闭设备电源时所描述的行为是不可预料的，可能会导致部件的ADC出现某些问题。 您知道提供的最大输入电压是多少吗？ 如您所见，数据表上建议的增益为0.5 ，这是为了使系统能够接受2Vrms输入，因为VINx引脚上支持的最大输入约为1Vrms。 客户电路上的增益为1，因此为电路提供1Vrms的最大输入非常重要。 否则，设备的ADC可能无法正常工作。 是否可以尝试使用数据表推荐电路中的相同值？  

    此致，

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

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    您好，Melendez-San，

    很抱歉我的回复太晚了。

    我们仍在与客户讨论。

    客户试过发现了以下方面。
    (1)如果将VDD中的3.3 V电压添加到VDD中，即使VCC设置为0 V并返回到5 V，也不会发生故障
    (2)如果将5 V电压添加到VCC，则如果将VDD设置为0伏并返回到3.3 V，则可能会发生故障
    (3)将引脚15 (RST)设置为"L"并返回到"H"后，可能会出现故障。

    根据这些结果，客户和我猜模拟部件没有问题，并且寄存器的重置或设置可能会失败。

    顺便说一下，客户正在使用FS = 24 kHz的。
    尽管FS = 24 kHz未在数据表的表2中列出，我们是否可以与FS = 24 kHz一起使用？

    此致，
    Tachibana先生
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    你好，Tachibana-san，

    感谢您的反馈。 从提供的信息来看，我认为问题与打开电源所遵循的顺序有关。

    通常，在将外部重置从低更改为高之前，VDD和VCC应保持稳定并设置。 VDD为设备的数字部分供电，VCC为模拟部分供电。 如果模拟部分通电， 并且数字部分的电源在开和关之间切换， 模拟块可能会锁定。 请尝试提供VDD的序列，然后再尝试VCC，最后将RST设置为高。

    使用24kHz的采样率可能是合适的。

    此致，

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

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    您好，Melendez-San，

    感谢您的建议。

    我们将在下周与客户进行联合评估，因此我们将检查重置的发布顺序。

    似乎DOUT只有在将采样率更改为24 kHz并重新启动PCM3060之后才会变为'L'。
    昨天我告诉您，这种现象取决于电源的开启/关闭顺序。
    这些情况也是在将采样率更改为24 kHz后出现的。

    因此，我们怀疑静音操作是由于时钟不同步以及重置故障。

    您建议我在更改采样率时执行系统重置。
    我们要求客户这样做，客户现在正在尝试。

    此致，
    Tachibana先生
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    你好，Tachibana-san，

    感谢您的反馈。 您能分享PCM3060使用的系统时钟吗？我不知道系统时钟和所选采样率的时钟组合是否会触发问题。

    此致，

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

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    您好 ，Melendez-San，

    感谢您的建议。

    我听说系统时钟的频率是 18.432MHz。

    此致，
    Tachibana先生

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    你好，Tachibana-san，

    感谢您的反馈。提供的系统时钟应能以预期的采样率正常工作。

    此致，

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

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    您好，Melendez-San，

    今天，我们与客户进行了联合评估。

    实验的结果是，我们发现问题的原因是使用重置引脚(引脚15)重置之后重置I2C通信的时间太短。

    实验的结果是，从释放重置(引脚15)到启动I2C通信的时间短导致了该问题。

    这个问题是通过采取对策解决的。
    1.释放重置后，应等待100毫秒，并开始I2C通信。
    2. I2C通信开始后，应首先执行带有寄存器设置的主复位，然后写入所需的设置(采样率等)。
    即使我重复了100次，这种现象也不再发生。

    感谢您的大力支持。
    此致，
    Tachibana先生