2 動態范圍增強器

圖 2-1 展示了 TLV320ADC5140、TLV320ADC6140、PCM5140-Q1 和 PCM6140-Q1 器件的信號處理鏈。TLV320ADC5140/PCM5140-Q1 和 TLV320ADC6140/PCM6140-Q1 器件中前端 PGA 的動態范圍性能分別為 120dB 和 122dB。隨后的 Δ-Σ ADC 對于 TLV320ADC5140/PCM5140-Q1 具有 108dB 動態范圍，對于 TLV320ADC6140/PCM6140-Q1 具有 113dB 動態范圍。在不使用 DRE 的情況下，PGA 的超低噪聲性能受到 ADC 性能的限制，整體通道動態范圍由 ADC 的動態范圍決定。在沒有 DRE 的情況下，可以提高整體通道的動態范圍超過 ADC 的動態范圍，會更多地受到 PGA 動態范圍的限制。

圖 2-1 信號處理方框圖

DRE 算法監測輸入信號，對低于閾值的信號電平增加模擬 PGA 的增益。同時，DRE 算法在數字電路中產生相應的倒數衰減，因此模擬 PGA 增益和數字衰減的凈效應相互抵消。因此，DRE 可以在不增加整體通道增益的情況下擴大動態范圍。DRE 不會獲得超過閾值的信號。提升模擬低電平信號可使 ADC 的輸入顯著高于其本底噪聲，從而防止 ADC 性能成為限制因素。后續處理使用了高性能 32 位數字信號處理器，具有非常低的量化噪聲，因此 PGA 性能成為整體通道性能的限制因素。

TLV320ADC5140、TLV320ADC6140、PCM5140-Q1 和 PCM6140-Q1 器件支持多達四個模擬輸入通道。所有模擬輸入通道都支持 DRE。這些器件支持來自模擬麥克風源或輔助線路輸入的差分或單端信號。模擬麥克風輸入支持駐極體電容器和微機電 (MEMS) 麥克風。盡管這些器件還支持數字脈沖密度調制 (PDM) 數字麥克風，但 DRE 不支持數字通道，因為無法控制數字麥克風的模擬增益。

TLV320ADCx140/PCMx140-Q1 系列器件還支持模擬通道上的自動增益控制 (AGC) 算法，以保持恒定的標稱輸出電平。無法同時使用 AGC 和 DRE 算法，因為這兩種算法都控制 PGA。可以使用 DSP_CFG1 寄存器（頁面 = 0x00，地址 = 0x6C）的 AGC_DRE_SEL 位來選擇 DRE 或 AGC，如表 2-1 所示。

可以使用以下寄存器位為每個通道獨立啟用或禁用 DRE：

• CH1_DREEN (P0_R60_D0)
• CH2_DREEN (P0_R65_D0)
• CH3_DREEN (P0_R70_D0)
• CH4_DREEN (P0_R75_D0)