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[参考译文] LM48100Q-Q1:为什么 LM48100Q 音频放大器即使闪烁的 LED 也会发出噪音?

Guru**** 2553260 points


请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1559037/lm48100q-q1-why-am-i-getting-noise-on-the-lm48100q-audio-amplifier-even-from-a-flashing-led

器件型号:LM48100Q-Q1


工具/软件:

我设计了一个使用 LM48100Q 音频放大器的定制 PCB、但闪烁的 LED 会产生嘶嘶声和干扰。

下面的链接显示噪音和来自 LED...的干扰的视频。

https://freeflyer.dynu.net/nextcloud/index.php/s/mA6gR8C5mc58f2D

如果我禁用闪烁的 LED、嘶嘶声仍然存在、但来自 LED 的干扰停止...

https://freeflyer.dynu.net/nextcloud/index.php/s/pibfRrG9baA4TRj

如何阻止闪烁的 LED 发出的嘶嘶声和干扰?

放大器的原理图如下...



禁用 IN1、仅启用 IN2。

IN2 连接到 STM32L4333(用于播放音频语音提示)的 DAC 输出。

我已经研究了输入和输出电容 (C1)、5V 电源和扬声器输出、但我看不到噪声或 LED 干扰。

此处显示了示波器捕获...

https://www.dropbox.com/scl/fi/6j7q...ey=czaukal56ih5fx6if4ra5zc36&st=ha6wp8pu&dl=0


DAC STM32L4333 上的 VDDA(引脚 13)经过滤波...





STM32L4333 上 DAC 的 VSSA(引脚 12)具有到电池负极引脚的布线...




DAC 输出轨迹确实在 LED 下运行、但我很惊讶、这会导致干扰…

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    您好、John

    很抱歉、我无法打开您的链接、它阻止了它们。

    但从原理图和布局来看、确实可能产生耦合噪声。 使用单端输入、音频质量会更低、而且输入迹线确实过长。

    另一件可能的事情可以尝试一下。 R4/R3 电阻使 IN1 处于高阻抗状态。 这个 2 电阻似乎非常接近 LM48100。 尝试移除这 2 个电阻器、并将该电阻器位置短接至 GND。 可能会使结果更好。

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    感谢 Shadow He、

    噪声发生在通道 IN2 上、而不是通道 IN1 上。

    通道 IN2 连接到 STM32 的 DAC 输出

    通道 IN1 连接到蓝牙音频接收器 MH-M18 的 DAC 输出(左侧和右侧)、但这被暂时禁用。

    请参阅下面的方框图(右下角)...

    您无法查看的链接显示通道 IN2(来自 STM32 DAC)上的可闻噪音视频、而通道 IN1 被禁用。

    奇怪的是、启用通道 IN1 时我不会收到噪声、即使蓝牙接收器 DAC 通道轨道 的路由方式与通道 IN2 的 STM32 DAC 类似。

    下面是放大器通道 IN2 的示波器捕获、但我看不到任何噪声引起的嘶嘶声或 LED 的干扰

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    PCB 布线如下所示:

    绿色是 STM32 DAC 输出

    红色是蓝牙接收器 DAC 右输出

    蓝色是 蓝牙接收器 DAC 左侧输出

    STM32 DAC 的模拟接地 (GNDA) 以黄色显示在下面、它返回蓄电池负极端子...

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    我上传了视频(来自链接)-参见以下...

    e2e.ti.com/.../IMG_5F00_3512.MP4

    e2e.ti.com/.../IMG_5F00_3514.MP4

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    您好、John

    有一点奇怪、您在输入线路上捕获的波形似乎与噪声不匹配。

    在您的视频中、LED 以大约 10Hz 的频率进行开关? 或更高一点。  

    但输入波形 的噪声频率更可能为 25KHz。 这与 5V 电源上的噪声非常相似、也许您可以仔细检查这一点。 无法听到 25KHz 本身的声音。

    输出波形显示、其固定频率不是很清楚、似乎更像是白噪声。 您可以尝试对其进行 FFT 分析、以便更清楚地看到可以从该波形中找出任何基频。 下面是在 LED 工作的情况下捕获的波形吗?

    我猜现在的噪声主要通过 GND 平面传导、因为您的电源和输入具有相似的频率。 LED 电路似乎提高了背景噪音水平、使扬声器的声音更清晰。

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    谢谢 Shadow、

    捕获的波形是 LED 闪烁时的波形。

    我终于找到了测量 STM32 DAC 输出的 FFT 的方法、但它对我来说没什么意义...

    测量是在 STM32 DAC 输出引脚和本地接地...处进行的

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    您好、John

    FFT 看起来非常干净、没有特殊的噪声峰值、只有一个直流值。  

    但是在 FFT 分析中、反向接地噪声水平似乎过高、约为–50dBV、即 3mV。 对于音频端、50uV~100uV 白色噪音、可能是一些敏感扬声器发出的声音。 3mV 足以产生清晰的声音。  

    MCU 的内部 DAC 通常不是专门针对音频而设计的、并且可能具有这种背景噪声水平。 您可以检查 STM32 的规范。  

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    谢谢 Shadow

    STM32 DAC 需要哪些参数?  以下是 SNR 和 THD。

    奇怪的是,当我使用开发板构建原型时,我不会得到与我的定制 PCB 相同的嘶嘶声,这是令人惊讶的,考虑到鼠窝的电线...

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    您好、John

    STM32 DAC 需要哪些参数?  以下是 SNR 和 THD ...

    SNR –71.4dB。 如果使用 3V 作为其 DAC 峰值输出电压、则噪声水平约为 0.5mV rms。 比电路板高得多。  

    电路板上可能还有其他一些噪声源、并会升高整个后接地噪声。 例如某些直流/直流电源?

    尝试关闭所有其他电路、并可能提供外部电源、仅让 STM32 和 LM48100 工作、查看是否能够获得更好的结果。