FM100小型阵列麦克风编码器

FM 100小型阵列麦克风编码器[COB] 概述 FM100是阵列麦克风应用的编码器(ADC)IC。它包括两个ADC，可以同时连接两个麦克风。前置放大器放置在ADC之前，它的增益固定为16dBFS/dBV。 数字输出格式可以省去交流耦合电容，减少RF噪声，减轻设计要求。输出数据可以通过很多三阶CODEC或Fortemedia的数字信号处理(DSP)芯片，很容易地译码成PCM信号。 Fortemedia也可以为客户提供小型阵列麦克风SAMTM声音处理技术。它对小模数尺寸，低消耗电流和高性能来说是最好的声音处理解决方式。 特性：能与fortemedia小型麦克风声音处理技术兼容； 数字PDM输出格式，免除射频噪声； 支持立体声和矩阵结构； 工作电流（双通道）… 1.8mA SNR(VIN=6.3mVRMS）…...58dB THD……..0.03% 电源抑制比……… ..80dB 时钟频率：1.024MHz~3.072MHz 节省零件和版面 应用 手提式通信设备 笔记本和台式机 头戴式耳机及其附属产品 FM100功能模型图 绝对最大比率 工作条件 提供电压：VDD到GND……..3.6V 模拟电压……….2.7V~3.6V ESD承受能力 数字电压 1.7V~3.6V 人体…………………………….2.5kV 工作温度……….-400C ~850C 机器…………………………….250V 输入时钟频率 1.024MHz或3.072MHz 储存温度范围-400C ~1200C 频率占空因数 45%~55% 电特性 除非另有规定，测试条件为： VDD=3.3V，Ta=250C,时钟=1.024MHz，室内湿度=50%，VIN=6.3Mvrms,FIN=1KHz，占空因数=50%，在REF和GND中间连接100nF电容。通频带100~7.2 KHz 参数 条件 单位 最大 典型 最小 SNR dB 58 电源抑制比 100mVpp.217Hz@VDD dB 80 95 最大允许输入电压 mVpp 225 输入阻抗 ECM模式 GΩ 1 10 30 输入电容 pF 0.3 1 3 总的谐波失真 Vin=6.3mVRMS(单终端) % 0.02 总的谐波失真 Vin=63mVRMS(单终端) % 0.1 输出水平 Vin=63mVRMS(单终端 dBFS -28 备用电流(时钟中断) μA 0.5 10 工作电流 mA 1.8 FM100的增益为16dBFS/dBV.。例如：如果输入信号幅值为-44dBV，那么输出为-28 dBFS。 Pin脚结构 图二：COB2.2X2.2 包（100垫）FM100 pin结构 pin描述 序号 名称 DIR 描述 备注 B1 RATE 入 时钟比率 0:CLK=1.024MHz/1:CLK=3.072MHz B2 DATA 出 输出数据 当CLK=低:通道1输出数据 当CLK=高:通道2输出数据 B3 VDD 功率 数字电源电压 与GND之间连一个0.1μF的电容 B4 CLK 入 工作时钟 1.024MHz~3.072MHz B5 VDDA 功率 模拟电源电压 与GND之间连一个0.1μF的电容 B6 GND 地 数字接地 0V(系统接地) B7 REF 出 参考pin 与GND之间连一个0.1μF的电容 N8 MIC-0P 入 MIC0的正极输入 输入不超过±225mV B9 MIC-1P 入 MIC1的正极输入 输入不超过±225mV 实时特性 数字逻辑特性 应用部分 工作模式 FM100支持ECM—JFET模式，IC通过MIC-LP&MIC-RP连接在两个电容压力传感器上.在这个模式中，MIC-LP&MIC-RP是不固定的。输入阻抗大于1GΩ。MIC-BIAS不能节省电流。输入连接的图片如下： 输出PDM数据 FM100的输出是1比特PDM格式 过采样率是64的典型情况。它由低频输入信号和高频波段噪声输出组成。为将其转换成PDM格式，需要一个低通滤波器来滤除波段噪声。这可以通过一些三阶CODEC或SAMTM。 如果输入电压在中间级，输出会在0和1之间变换。如果输入电压高于中间级，数据流中的1多于0。 PCB设计方针 在VDD和GND之间连接100nF电容 在REF和GND之间连接100nF电容 最小化模拟输入IC之间的距离 接地面是参考的 功率下降机制 当时钟存在时EM100开始工作。当时钟停止时，EM100进入功率下降模式（无论是在高处或低处停止）。时钟会高达600kHz，以避免不必要的故障。 输出数据模式 FM100有一个内置信号处理器。它可以增强SAMTM的性能输出数据格式因此是杂乱的。 典型应用 注意：如果VDD和VDDA的电压一样，它可以短路。 CODEC支持FM100解码： TI’Scodec tlv320aic33 SigmaTel’Scodec stac9202/stac9251 RealTek’Salc268,ALC888 术语表 ECM：（驻极体电容传声器） 驻极体电容传声器是由压力传感器，JFET和腔体组成。驻极体传感器和由膜片，驻极体和背极板组成。驻极体和背极板通过一个塑胶环隔离，并形成空气间隙，形成一个电容。当膜片随外界压力振动时，电容产生变化。电容的变化被JFET感知，从而引起输出电流的变化。 SAMTM（小型矩阵麦克风） SAM是Fortmedia的声音处理技术。Fortmedia已经专注于这个领域多年了，并且在矩阵麦克风方面处于领先地位。 过频带噪声 FM100输出数据速度为1.024MHz(典型情况下)。根据耐奎斯特速率定理，它可以记录高达512kHz的频谱。由于最终采样率为16kHz，在8kHz~512kHz范围内的称为过频带。 OSR(过采样率) FM100的时钟和采样率的比值。例如，如果FM100的时钟为1.024MHz，采样率为16kHz，那么OSR应为64。 灵敏度 灵敏度表示将声压转换成电压的效率。通常它的单位为dBV/Pa或dBV/μbar(1Pa=10μbar)。通常麦克风的灵敏度为-44dBV/Pa。它意味着当一个94d BSPL的声压信号被麦克风捕捉到时，输出电压为-44dBV(=6.3mVRMS)。 声压级（SPL） 声音（语言、音乐）通过空气传播。人耳通过感知声压变换来听声音。大气压的MKS单位为Pa。 为了方便起见，科学家定义了另一个单位来表示声压。它就是SPL。SPL也是压力的另一个单位0dBSPL被定义做人耳能听到的最小声压。1 Pa=94dBSPL。 SNR（信噪比） 信噪比被定义为信号功率和噪声功率的比率。信号功率通过在输入pin应用一个频率为1 kHz，幅值为6.3mVRMS的正弦波测试。100 Hz~8 kHz范围内测试功率。 当输入衰减时（无信号）量测噪声功率。也是在100 Hz~8 kHz范围内测试。 THD（总的谐波失真） 为测试FM100的THD，应记录FFT的DATA输出。输入信号是单音调的（1 kHz），并且它的幅值是给定的。1 kHz处的测试功率（P1）带功率。NkHz的测试功率（PN）被称为谐波功率。THD可以通过用基带功率区分谐波功率的总和来计算。 封装信息