语音录放专用芯片的设计

摘要

随着社会进步，语音录放专用芯片的用途愈加广泛，因此，对该类专用芯片的研究和设计正日益得到关注。而采用ADM（自适应增量调制）编码的语音录放专用芯片因其简单实用而被广泛研制。 本论文主要设计了一种采用ADM编码的语音专用芯片，完成了ADM编解码器的原理研究、算法设计和电路实现。整个系统包括：内置振荡器，时钟发生器，放大器，前置运算放大器，比较器，AGC（自动增益控制器），ADM分析综合器，数模转换器以及低通滤波器。设计中采用了一些技术，增大了输入信号的动态范围，减小了电路的规模。其次，为了扩展芯片的应用范围，增加了部分功能电路。 电路设计中，为了便于信号处理以及控制编码精度，采用数字的方法进行量阶和预测码的计算；同时，为了减小电路规模，采用了时分复用的概念，用同一部分数字电路实现量阶调整和预测码的生成，增加了编码精度，减小了电路的规模和功耗。系统中采用差分跨导运算放大器的设计，为了保证其具备高增益与高稳定性，选用二级结构，并且增加了补偿电容和电阻。 设计中，还采用了自动增益控制系统和环路振荡器，以增大信号的输入动态范围以及芯片的应用范围。 整个电路在软件上通过了系统级的仿真。结果表明芯片所实现的设计指标为：预测分辨率10位，采样速率为16Kbps。这个芯片适合于消费领域。