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[参考译文] TLV320ADC3101:D 类 DAC 的 PWM 线路输出是否需要模拟预滤波?

Guru**** 1729330 points
Other Parts Discussed in Thread: TLV320ADC3101, TAS2505, TLV320ADC3120
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https://e2e.ti.com/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1353271/tlv320adc3101-is-analog-pre-filtering-needed-for-pwm-line-out-from-class-d-dac

器件型号:TLV320ADC3101
主题中讨论的其他器件: TAS2505TLV320ADC3120

我需要将多个模拟消费者级单端线路输出数字化为一个合并的 I2S 流。 TLV320ADC3101的 DSP 模式及其可配置的 I2C 地址似乎非常适合该用例。 根据我的理解、TLV320ADC3101使用了具有128倍过采样的 Δ-Σ 调制器、在6.144MHz 原始采样时钟下产生最终48kHz 数字信号。

我还通过示波器分析了可能的声源。 其中一个似乎使用2个 TAS2505 (D 类放大器)来生成这些线性输出信号。 在这些输出上、我测量到250kHz PWM 信号(具有轻微的时钟展频)、我猜这是由于 D 类放大器。 另一个可能的音频源(笔记本电脑)似乎输出了一个稍经过滤波(但仍然清晰可见)的2MHz 脉宽调制(PWM)。

这意味着在进行数字后处理之前、我可能会在6.144MHz 处对250kHz PWM 信号进行采样。 是否需要对 TLV320ADC3101的模拟输入进行预滤波?

从-3dB @ 20k 到-40dB @ 50k 的六阶巴特沃斯低通可能会为 BOM 中的每个输入音频通道增加7美元、因此这太贵了。 如果 TLV320ADC3101无法直接处理 PWM 输入、是否有任何其他 ADC 可以处理 PWM 输入以及 I2S DSP 模式(将数据线路设置为 HIZ)和可配置 I2C 地址?

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    尊敬的 Hajo:

    如果 ADC 的前端具有 D 类放大器、则需要将 PWM 信号转换为模拟信号、这可以通过 RC 低通滤波器来完成。 为了降低开关噪声、我还会考虑包含一个截止频率为20-30kHz 的 LC 滤波器。

    但是、我对该方法的转换质量很担心、因此我会就最优配置为您咨询我的团队、并更新该线程。

    此外、TLV320ADC3101对高达96kHz 的模拟信号进行采样、如果您希望以更高的频率对信号进行采样、我建议您使用另一个高达768kHz 的器件、并允许 ASI 输出映射 为高阻态。 除非您需要将 ADC3101用于 mini-DSP 处理和价位。

    此致、

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    感谢确认、我很可能需要对 ADC 输入信号进行模拟滤波。

    BTW、我可以使用采样率为768kHz 的 TLV320ADC3120。 但 Realtec ALC1200在 Asus B650-plus 主板系列中使用,其产品线中也有 D 类放大器。 它们似乎对它进行了一点滤波、但我可以使用示波器清楚地测量250kHz 和2MHz 处的强噪声。 如果我正确理解了 ADC3120、那么该器件不会在高于768kHz 的频率下进行过采样。 因此、我将以768kHz 的频率对2MHz PWM 噪声进行采样、我猜这可能难以进行数字滤波以获得清晰的48kHz 信号。

    是否有任何 TI ADC 专为承受 D 类 PWM 作为输入信号而设计?

    或包含模拟低通滤波器的 ADC?

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    尊敬的 Hajo:

    根据我的理解、TLV320ADC3101使用了128倍过采样的 Δ-Σ 调制器、在6.144MHz 原始采样时钟输出最终48kHz 数字信号。

    正确。 您可以输入 PWM 信号、同时仍具有48kHz 的输出采样频率。

    然而、尽管输入以高得多的频率进行采样、但它经过优化、可接收音频频带< 20-30kHz 的信号。 我们的设计团队确认、建议在 D 类信号的输出端放置一个 LC 滤波器、在 ADC 输入之前对高频信号进行滤波。

    https://www.ti.com/tool/LCFILTER-CALC-TOOL

    此外、TLV320ADC3101 也是该应用的出色器件。

    感谢您的耐心等待、