電路功能與優(yōu)勢

　　圖1所示電路允許兩個(gè)iMEMS® 模擬麥克風(fēng)與一個(gè)音頻編解碼器接口。 ADMP404 由一個(gè)MEMS麥克風(fēng)元件和一個(gè)輸出放大器組成。ADI公司的MEMS麥克風(fēng)具有高信噪比(SNR)和平坦的寬帶頻率響應(yīng)，堪稱高性能、低功耗應(yīng)用的絕佳選擇。

　　最多兩個(gè)ADMP404模擬麥克風(fēng)可以輸入到低功耗編解碼器ADAU1761 的兩個(gè)ADC。

　　圖1. 麥克風(fēng)與音頻編解碼器的連接(原理示意圖，未顯示電源去耦和所有連接)

　　電路描述

　　ADMP404麥克風(fēng)連接到ADAU1761 LINN和RINN輸入引腳。這些引腳連接到內(nèi)部PGA的反相輸入端。本電路唯一需要的無源元件是電容：每個(gè)ADMP404需要一個(gè)0.1 μF旁路電容，各麥克風(fēng)輸出需要串聯(lián)一個(gè)2.2 μF電容。去耦電容應(yīng)盡可能靠近ADMP404 VDD引腳(引腳3)放置。ADAU1761 LINP和RINP應(yīng)直接連接到編解碼器CM引腳。

　　ADMP404電源由ADAU1761 MICBIAS引腳提供。MICBIAS可以設(shè)置為0.9 × AVDD或0.65 × AVDD，ADAU1761容許的AVDD值為1.8 V到3.3 V。ADMP404 VDD電源應(yīng)在1.5 V到3.6 V之間。

　　ADMP404的靈敏度為−38 dBV。多數(shù)應(yīng)用中，麥克風(fēng)輸出必須具有額外的增益，該增益由ADAU1761的內(nèi)部PGA提供。輸入PGA的最高增益為35.25 dB，增益設(shè)置步長為0.75 dB，PGA之后的電路還能提供20 dB的固定增益。

　　PGA輸入和麥克風(fēng)與編解碼器之間的交流耦合電容形成一個(gè)高通濾波器。此濾波器的−3 dB轉(zhuǎn)折頻率為1/(2πRC)，其中C為電容大小，R為給定PGA增益設(shè)置下編解碼器的輸入阻抗。對于+20 dB增益設(shè)置(9.1 kΩ輸入阻抗)和2.2 μF電容，該高通濾波器的轉(zhuǎn)折頻率為8 Hz。提高PGA增益設(shè)置會(huì)提高濾波器轉(zhuǎn)折頻率，而增大電容則會(huì)降低轉(zhuǎn)折頻率。有關(guān)不同設(shè)置下輸入阻抗的詳細(xì)信息，參見ADAU1761數(shù)據(jù)手冊。

　　寄存器設(shè)置

　　必須設(shè)置ADAU1761的下列寄存器位域，以便使能PGA和ADC來處理左聲道麥克風(fēng)輸入。如果使用兩個(gè)麥克風(fēng)，則應(yīng)針對控制右聲道的寄存器位域重復(fù)設(shè)置1到設(shè)置4。這些設(shè)置如下：

　　寄存器R4的MX1EN = 0b1：使能左聲道輸入混頻器。

　　寄存器R5的LDBOOST[1:0] = 0b01(0 dB額外增益)或0b10(20 dB額外增益)。

　　寄存器R8的LDVOL[5:0]：在−12 dB至35.35 dB范圍內(nèi)設(shè)置PGA輸入增益。

　　寄存器R8的LDEN = 0b1：使能左差分輸入路徑。

　　寄存器R10的MBI = 0b0(0.90 × AVDD)或0b1(0.65 × AVDD)：設(shè)置MICBIAS輸出的電平。

　　寄存器R10的MBIEN = 0b1：使能MICBIAS輸出。

　　寄存器R8的LDMUTE = 0b1：左差分輸入通道取消靜音。為避免產(chǎn)生爆音和咔嚓聲，該位域應(yīng)最后設(shè)置。

　　圖2所示為SigmaStudio™模擬輸入寄存器控制的屏幕截圖。

　　圖2. SigmaStudio PGA輸入配置：ADMP404麥克風(fēng)輸入至ADAU1761

　　在默認(rèn)性能設(shè)置(MPERF = 0)下，MICBIAS輸出為麥克風(fēng)VDD電源提供最高約2 mA的電流。ADMP404的最大功耗為250 μA，因此不需要將該位設(shè)置為高性能(MPERF = 1)，即便向兩個(gè)麥克風(fēng)供電。編解碼器的高性能偏置模式僅在偏置駐極體麥克風(fēng)時(shí)才需要使用，并非用于向MEMS麥克風(fēng)供電。

　　有關(guān)本電路筆記的完整設(shè)計(jì)支持文件包，請參閱 http://www.analog.com/CN0207-DesignSupport.

　　常見變化

　　也可以用ADAU1361代替ADAU1361來設(shè)置本電路。二者的主要區(qū)別在于ADAU1761含有一個(gè)SigmaDSP®處理器內(nèi)核，ADAU1361則沒有。也可以使用ADAU1781 SigmaDSP編解碼器。

　　只需移除一個(gè)ADMP404麥克風(fēng)及其相關(guān)電容，就能設(shè)置一個(gè)使用單個(gè)ADMP404的單聲道麥克風(fēng)電路。在單聲道配置中，其它連接保持不變。

　　也可以用模擬麥克風(fēng) ADMP401 或 ADMP405 代替ADMP404。ADMP401的靈敏度為−42 dBV，而ADMP404則為−38 dBV。ADMP405的低頻截止頻率為200 Hz，ADMP404則為100 Hz，除此之外二者完全相同。較高的截止頻率使得ADMP405能夠很好地降低低頻風(fēng)噪。

　　電路評估與測試

　　可以使用ADMP404和ADAU1761的評估板并按照下面所述輕松進(jìn)行連接。

　　設(shè)備要求

　　SigmaStudio GUI軟件對PC的要求如下：Windows® 7、Windows Vista、Windows XP Professional或Home Edition (SP2);128 MB RAM(推薦256 MB);50 MB可用硬盤空間;1024 × 768屏幕分辨率;USB 1.1/2.0數(shù)據(jù)端口。

　　此外，還需要ADAU1761評估板(EVAL-ADAU1761Z)和ADMP404評估板(EVAL-ADMP404Z-FLEX)。

　　開始使用

　　EVAL-ADMP404Z-FLEX有三條輸出線：VDD、GND和OUTPUT。VDD線應(yīng)連接到EVAL-ADAU1761Z板上的J15或 J18，以便從ADAU1761 MICBIAS引腳供電。ADMP404板的輸出線可以連接到單聲道3.5 mm音頻插頭的頂端，接地線連接到環(huán)。該插頭連接到ADAU1761評估板的兩個(gè)模擬輸入插孔：J20和J22。ADAU1761評估板具有10 μF交流耦合電容，而不是圖1所示的2.2 μF電容。

　　然后，請參照EVAL-ADAU1761Z的文檔執(zhí)行軟件安裝、設(shè)置和系統(tǒng)操作。

　　使用SigmaStudio軟件來設(shè)置和調(diào)整ADAU1761的寄存器及SigmaDSP內(nèi)核。欲下載SigmaStudio，請?jiān)L問：http://www.analog.com/zh/sigmastudio.

　　功能框圖

　　ADAU1761評估板(EVAL-ADAU1761Z)文檔提供系統(tǒng)設(shè)置說明，以及完整的電路板原理圖。所需的唯一外部連接是與PC和ADAU1761評估板音頻輸出的USB連接。

　　設(shè)置與測試

　　有關(guān)電路描述、跳線設(shè)置、配置和測試的更多詳細(xì)信息，請參閱EVAL-ADAU1761Z評估板文檔。

　　此電路中所用產(chǎn)品:

　　產(chǎn)品描述可提供樣片的產(chǎn)品型號

　　ADAU1761集成PLL的SIGMADSP®立體聲、低功耗、96 kHz、24位音頻編解碼器ADAU1761BCPZ

　　ADMP404全向麥克風(fēng)，具有底部端口和模擬輸出ADMP404ACEZ-RL7