石英振荡器携手数模转换器突破智能家居难关

如今是万物互联的时代,然而在智能家居领域还是有许多难题存在,比如远场音频采集,这导致我们在对设备进行语音输入的时候需要大声喊叫,并且很容易受到外界杂音的干扰.现德州仪器推出了一款使用石英晶体振荡器的新一代音频数模转换器TLV320ADC5140,该设备支持四个模拟通道亦或是八个数字通道同时对音频进行采集,其上还集成了可编程通道增益,数字音量控制,可编程麦克风偏置电压,锁相环等技术,其采样频率可达768KHz之高,采样精度之高前所未有,只要加装该设备,从此将再不向智能音箱大喊.

上述是对该设备的一个简单讲解,从这些就可以看出该设备对音频信号的处理精度相当高,可实现对音频信号的精准采集,且有自动过滤噪声的功能.如此一来,对数模转换晶振的需求就会上升一大截,所以采用进口晶振是必然的,因为国外晶振生产厂家的晶振生产技术相较于国内来说还是比较先进的,可生产出较高性能的石英晶振产品.就像KDS晶振公司在前段时间就发布了一款号称全球最小的差分贴片晶振,再比如NDK晶振制造企业也在前段时间发布了一款具备低相噪性能的温补晶振.

对于这款数模转换器来说,采用高性能有源晶振是必然的,如此才可确保整个模块的正常工作;而有源晶振又包括很多种类,其中有普通有源晶振,温补晶振,差分晶振,这些都是精度或频率稳定度较高的晶振产品,具备高强度抗干扰能力,能够在十分复杂的环境下保持稳定的起振特性,特别是对于TLV320ADC5140这种信号出来来说更是相当有必要的.

以其中压控晶振为例,所谓的压控晶振就是在振荡频率剧烈震荡的时候可以通过电压的方式对振荡频率的变化量进行调控,主要是使用在调频和锁相的技术应用设备之上,这似乎刚好和TLV320ADC5140的产品功能特性相吻合.所以在该数模转换器上有使用压控晶体振荡器.

再有一个就是数模转换芯片,这个芯片是整个系统的核心;音频采集,过滤,计算,判断,指令输出都是依靠它集中管理的,当外界嘈杂的时候它的运算量会大量增加,这难免会给芯片造成一定的压力,从而影响相关功能特性,所以需要在任何时候都要保持芯片高速,稳定的运算处理特性.

在芯片晶振方面,经多方面资料查询可知,芯片的运算速度和稳定性是和石英晶振的输出振荡频率成正比的,输出频率的稳定性越高,驱动能力越大,芯片的运算处理速度就越快.就我所知,在所有的晶振输出逻辑中只有方波形式的驱动功率最大的.

但综合多方面因素之后,出驱动功率之外还要考虑的是耐高温性能和振荡频率稳定性,如此一来差分晶振是为最佳之选,它具备两个输出信号,且相互正交,都是方笔,在低消方波谐波分量造成相噪干扰的同时还能增强工作系统的稳定性.并且还有1008mm尺寸的差分有源晶体,可实现在芯片之中集成,大大减少PCB空间,对于设备小型化意义重大.

所以TLV320ADC5140之所以能够打破远场麦克风录音的空间限制的难关与数模转换晶振石英晶振是密不可分的.