3 TLV320ADCx120 和 PCMx120-Q1 數(shù)字雙二階濾波器

在如 圖 1-1 所示的各通道信號鏈中，TLV320ADCx120 和 PCMx120-Q1 器件可支持多達(dá)三個可編程數(shù)字雙二階濾波器。可編程雙二階濾波器位于數(shù)字加法器和數(shù)字音量控制模塊之間。雙二階濾波器支持自定義低通、高通或任何其他所需的信號頻率整形。默認(rèn)情況下，每個雙二階濾波器的頻率響應(yīng)均為全通濾波器，這意味著頻率響應(yīng)具有 0dB 的平坦增益。通過更改每個雙二階濾波器的可編程系數(shù)，主機(jī)可覆蓋這些雙二階濾波器的頻率響應(yīng)。如要更改系數(shù)，主機(jī)必須在為任何 ADC 通道供電之前寫入雙二階濾波器系數(shù)。

Equation3 所示為在 TLV320ADCx120 和 PCMx120-Q1 中實現(xiàn)的 32 位量化傳遞函數(shù)。這些雙二階濾波器的系數(shù) [N₀、N₁、N₂、D₁ 和 D₂] 均為 32 位寬，采用二進(jìn)制補(bǔ)碼格式，占用 TLV320ADCx120 和 PCMx120-Q1 寄存器空間中的四個連續(xù) 8 位寄存器。Q 點位于第 31 位 (Q31)，濾波器系數(shù)采用 1.31 格式，范圍為 –1 (0x80000000) 至 0.9999999995 (0x7FFFFFFF)。在這種表示方法中，假定小數(shù)點在第 30 位與第 31 位之間。第 31 位為符號位，而第 30–0 位為小數(shù)位，如 圖 3-1 所示。使用這種表示方法時，進(jìn)行歸一化之后，所有系數(shù)都小于 1。若要將小于 1 的浮點數(shù)轉(zhuǎn)換為 Q31 格式，需將浮點數(shù)乘以 2³¹ 并截斷為最接近的整數(shù)。使用這種表示方法時，對應(yīng)于分母中 a₀ 的數(shù)字 1 變?yōu)?2^–31 (0x7FFFFFF)。請注意，系數(shù) N₁ 和 D₁ 應(yīng)乘以 2。因此，使用數(shù)字濾波器設(shè)計套件計算這些系數(shù)時，在寫入這些系數(shù)寄存器之前，需將 N₁ 和 D₁ 除以 2。另外，請注意系數(shù) D₁ 和 D₂ 帶有負(fù)號。所以，使用數(shù)字濾波器設(shè)計套件時，在將 D₁ 和 D₂ 寫入系數(shù)寄存器之前，應(yīng)將兩者都乘以 –1。

Equation3.

圖 3-1 Q31 格式表示