Texas Instruments TLV320ADC6120 768kHz Burr-Brown™音频ADC，提供对多达两个模拟通道或四个数字通道的高性能同时采样，用于脉冲密度调制 (PDM) 麦克风输入。该ADC支持线路和麦克风输入，允许单端和差分输入配置。

数据手册：*附件：Texas Instruments TLV320ADC6120 768kHz Burr-Brown™音频ADC数据手册.pdf

TI TLV320ADC6120 768kHz Burr-Brown ADC综合了可编程通道增益、数字音量控制、可编程麦克风偏置电压、锁相环 (PLL)、可编程高通滤波器 (HPF)、双四路滤波器和低延迟滤波器模式。同时可实现高达768kHz的采样率。该器件具有时分多路复用 (TDM)、I^2^S或左对齐 (LJ) 音频格式，并可通过I^2^C接口控制。

这些集成的高性能特性，加上可由3.3V或1.8V单电源供电，使得该器件非常适合用于远场麦克风录制应用中空间受限的音频系统。

TLV320ADC6120采用20引脚WQFN封装，工作温度范围为–40°C至+125°C。

特性

• 多通道高性能ADC：
  • 2通道模拟麦克风或线路输入
  • 4通道数字PDM麦克风
  • 多达2个模拟和多达2个数字麦克风通道
• ADC线路和麦克风差分输入性能：
  • 动态范围 (DR)：
    • 支持123dB动态范围增强器 (DRE)
    • 113dB，DRE禁用
  • –95dB THD+N
• ADC通道求和模式，DR性能116dB，DRE禁用，2通道求和
• ADC输入电压：
  • 差分、2VRMS满量程输入
  • 单端、1VRMS满量程输入
• ADC采样率 ( fS ) =8kHz至768kHz
• 可编程通道设置：
  • 通道增益：0dB至42dB（0.5dB步进）
  • 数字音量控制：–100dB至27dB
  • 增益校准，分辨率0.1dB
  • 相位校准，分辨率为163ns
• 可编程麦克风偏置或电源电压生成
• 低延迟信号处理滤波器选择
• 可编程HPF和双四通道数字滤波器
• 自动增益控制 (AGC)
• 语音活动检测 (VAD)
• I^2^C控制接口
• 集成式高性能音频PLL
• 自动时钟分频器设置配置
• 音频串行数据接口：
  • TDM、I^2^S或左对齐 (LJ) 格式
  • 16位、20位、24位或32位字长
  • 主接口或从接口
• 3.3V或1.8V单电源运行
• 3.3V或1.8V I/O电源运行
• 1.8V AVDD电源在48kHz采样率下的功耗为9.5mW/通道

简化框图

TLV320ADC6120高精度音频ADC技术解析与应用

一、产品概述

TLV320ADC6120是德州仪器(Texas Instruments)旗下Burr-Brown™系列的一款高性能音频模数转换器(ADC)，支持高达768kHz采样率和123dB动态范围。该器件采用20引脚WQFN封装(3mm×3mm)，工作温度范围-40°C至+125°C，适用于专业音频设备和智能语音系统。

主要特点包括：

• ‌多通道输入‌：支持2通道模拟麦克风/线路输入+4通道数字PDM麦克风
• ‌卓越性能‌：动态范围达123dB(DRE启用时)，THD+N低至-95dB
• ‌宽采样范围‌：8kHz至768kHz可编程采样率
• ‌灵活配置‌：支持TDM/I2S/左对齐音频格式，I2C控制接口
• ‌低功耗设计‌：1.8V/3.3V双电压工作，48kHz下仅9.5mW/通道

二、关键性能参数

1. 动态范围与信噪比

• ‌DRE(动态范围增强器)启用时‌：123dB动态范围(A加权)
• ‌DRE禁用时‌：113dB动态范围(A加权)
• ‌双通道求和模式‌：116dB动态范围(DRE禁用)

2. 失真特性

• THD+N：-95dB(差分输入，DRE启用)
• 通道隔离度：-124dB
• 通道增益失配：0.1dB

3. 电源特性

参数	3.3V操作	1.8V操作
差分输入满量程	2VRMS	1VRMS
单端输入满量程	1VRMS	0.5VRMS
功耗(48kHz)	12.4mA	11.7mA

三、系统架构与功能模块

TLV320ADC6120集成了完整的音频采集处理链：

1. ‌模拟前端‌：
   • 可编程增益放大器(PGA)：0dB至42dB，0.5dB步进
   • 支持2.5kΩ/10kΩ/20kΩ三种输入阻抗配置
   • 可编程麦克风偏置电压
2. ‌数字处理‌：
   • 低延迟数字滤波器
   • 可编程HPF和双二阶滤波器
   • 自动增益控制(AGC)
   • 语音活动检测(VAD)
3. ‌时钟系统‌：
   • 集成高性能音频PLL
   • 自动时钟分频配置
   • 支持36.864MHz主时钟输入

四、应用设计要点

1. 典型应用电路

• ‌模拟输入‌：建议采用AC耦合，配合低电压系数的电容以获得最佳THD性能
• ‌电源设计‌：AVDD和IOVDD需分别配置10μF+0.1μF低ESR去耦电容
• ‌参考电压‌：VREF引脚需连接1μF滤波电容至AVSS

2. PCB布局建议

• 所有地引脚(VSS)必须直接连接到PCB地平面
• 模拟和数字电源应分开布线
• 敏感信号线(如时钟)应尽量短并远离噪声源

3. 寄存器配置

通过I2C接口(标准模式/快速模式/快速模式+)可配置：

• 采样率(7.35kHz-768kHz)
• 数据字长(16/20/24/32位)
• 滤波器特性(截止频率、斜率等)
• DRE/AGC参数

五、典型应用场景

1. ‌智能音箱‌：利用高动态范围和DRE功能实现远场语音采集
2. ‌专业麦克风系统‌：凭借低失真特性满足录音棚级需求
3. ‌视频会议系统‌：多通道输入支持实现全向拾音
4. ‌IP网络摄像头‌：整合音频与视频同步采集