[参考译文] LM48511：Vboost 中的随机脉冲在扬声器中产生爆裂噪音。

尊敬的 David：

您提到的爆裂声在设备通电时是恒定的、周期性的？ 还是只能在上电或断电期间观察到？
您是否尝试通过切换 SD_BOOST 引脚来禁用和重新启用升压？ 它会产生什么影响吗？

此致、
－Ivan Salazar
应用工程师

您好、Ivan、

爆裂声有点像噼啪声、但速率[频率]低于我通常认为的噼啪声。  它不是打开/关闭凸点类型的东西。

升压 SD 引脚连接到+5V 电源、因此我将其切断并进行测试-当升压 SD 接地时、弹出停止。  当然、升压电压会下降。

尊敬的 David：

感谢您提供详细信息。 我知道您使用的是相同的先前设计、但您以前没有看到这种行为、对吧？ 从上一批处理更改为本批处理的内容是什么？ 无源器件有何差异？

您是否有任何机会拥有以前的电路板之一并可能更换 IC？ 这是为了检查 IC 或电路板是否遵循不稳定性。

调试我的另一个想法是 将输入交流耦合到 GND、也尝试更高的 CSS 并检查是否存在差异。

我可以尝试使用 EVM、但由于这可能与电路板或器件周围的其他器件相关、因此我很可能不会有相同的行为。

此致、
－Ivan Salazar
应用工程师

e2e.ti.com/.../J_2D00_814-Rev-00-Schematic.pdf

这是我使用的原理图、适用于工作的 PCB 和这种不稳定的新 PCB。

我想我们有一个较旧的板、因此我将得到其中一个板。

IC 的推出是一项挑战、因为它们中间有一块大垫-这是一项2人的工作。  将足够的热量送入4层 PCB 至该焊盘需要底部有一个大尖端的铁、而其他人则使用热气棒用于引脚。

我有3个电路板、它们都可以工作、不同之处在于它们具有相同的不稳定性。  我明白这意味着它不是一个坏的部分。  我对我们使用的器件值没有做任何更改、除非有器件缺货、必须进行替换、但主值将相同。

我尝试将测试点 SPL 的输入端接地[所有这些都使用4.7uF 电容器来阻断直流]、这实际上使爆裂声明显增大[6dB 左右]。  当 I 将 C76接地时、没有变化。  当 I 接地 C74时、会出现更高的爆音级别。

当我在 CSS 上放置一个1uF 电容器时、弹出停止。  我应该使用多大尺寸？  还是 只需增大100nF、直到我在停止后经过几个步骤？

尊敬的 David：

感谢您提供更多详细信息。
我将查看您的原理图并对 CSS CAP 解决方案进行一些分析。 今天晚些时候或下周初、我将再次提供更多详细信息。

此致、
－Ivan Salazar
应用工程师

尊敬的 David：

如果您还没有、我将继续为 CSS 测试不同的电容值、1uF 可能过高、并显著增加升压加电时间、尽管这不是问题、但应该可以。

由于这似乎与升压相关、您还可以尝试使用升压负载电容器、目前您具有100uF/10V、您可以尝试使用此电容器的更高额定电压。

此致、
－Ivan Salazar
应用工程师

由于 Vboost 小于10V、为什么10V 电容器是一个问题？

我并联了一个100uF 的 tantaulm、它使脉冲更加圆形/消除了斜坡的清晰度。

我似乎也被并行 CSS 的初始测试吓到了-今天、它减少了噼啪声、减慢了它的速度、降低了高频能量、但它并没有消失。

谢谢、

Dave

Dave、

如前所述、建议电压为2或3倍、我知道升压电压低于10V、但仍不是如前所述的2或3倍。
我有一个 EVM、我可以在本周结束前进行测试、尽管我很可能看不到问题。 升压的充电周期似乎不好、从而导致了伪影。 您应该检查升压、因为这似乎是问题的根源。

如果想尝试其他方法、也许可以检查从输出端移除负载是否会产生差异、并尝试不同的阻抗。 您的负载当前为4 Ω 或8 Ω？ 它是扬声器负载还是带电感器的电阻负载？
您也可以尝试取下铁氧体、看看它是否会产生影响。

此致、
－Ivan Salazar
应用工程师

好的、我错过了2到3次...  我移除了10V 电容器、放置了20V 钽电容器、没有改变。

我订购了一些额定电压为25V 的新电容器以尝试使用。  100uF TANT 和一些47uF 陶瓷[将2个并联电容算得非常近]库存中没有100uF 25V 陶瓷电容。

我在空载情况下执行的最后一个测试。  我还使用了一个8欧姆扬声器来运行它。  有/无不会产生很大的影响。

我想摆脱铁氧体、但在没有负载的情况下、它们真的不应该做我想做的任何事情。

尊敬的 David：

感谢您的进一步反馈。 我正在与团队中的更多人讨论这个问题、以获得想法、并将让您知道由此产生的结果。

我还想、PCB 方面可能会有什么变化、因为这是您提到的主要变化、可能是 GND 连接的电感？

此致、
－Ivan Salazar
应用工程师

这些不是最好的打印件、但无论如何、要开始...  J-668是不存在此问题的设计。

e2e.ti.com/.../amp-layout-J_2D00_668-Rev-03.pdf

e2e.ti.com/.../amp-layout-J_2D00_814-Rev-00.pdf

J-814是弹出的。   

差异-

布局旋转180度。

668版由另一个 PCB 供电、未连接到 PCB 上的任何其他接线。

814版本为其开启的板断电。  我使用了一个零欧姆电阻器将放大器接地系统连接到 PCB GND 的某个点。

红色表示焊接侧、绿色表示组件侧、aqua 表示 GND 平面。  未显示电源平面、因为它未连接到放大器。

尊敬的 David：

让我来看看这些内容、下周初再给您一些评论。

此致、
－Ivan Salazar
应用工程师

您好、Ivan、
我有一些47uF 25V 陶瓷电容器、将其中的2个电容器并联放置到主升压电容器中。   图2 将足够接近100、因为如此多的器件目前缺货...   总之、这与噪声没有明显的区别。  
Dave

尊敬的 David：

由于放大器是第一个设计中的唯一芯片、我想排除电路板上的所有其他器件以进行调试。 是否有方法可以在不使用电路其余部分的情况下仅为 LM 放大器供电？ 我想移除 FB34并直接从放大器侧的工作台电源连接电源。

此致、
－Ivan Salazar
应用工程师

好主意。  我有点早的时候就把事情隔离了，但并不是那么远… 我刚才这么做了- 我断开了2个输入电容器。  我断开了 FB34、以将电源与电路板的其余部分隔离。  我将实验室电源连接到 AMP GND 焊盘和+5Vb 焊盘-这些仅直接连接到放大器电路。  我仍然具有相同的结果、升压输出为启动/停止、从而产生毛刺噪声。

尊敬的 David：

感谢您的反馈、遗憾的是尚未确定根本原因。
让我看看还有什么可以测试、我会再给您回复。

此致、
－Ivan Salazar
应用工程师

还有其他想法吗？

尊敬的 David：

接下来、我可以认为是上电期间的序列。 值得检查在功率和信号序列方面的差异、包括 VDD、SD_Boost、软启动。

此致、
－Ivan Salazar
应用工程师

下面是一些正在发生的情况的示波器图像。

这是软启动引脚。  2V/div 底部点大约为0V。

开关引脚信号。   

升压测试点。  电压在6-8V 之间变化。

扫描10ms/div。  不完整的扫描是摄像机快门和脉冲随机的组合。

这是 SS 引脚上的470nF 电容。  1uF 会屏蔽噪声-它仍在执行相同的操作、只是速度较慢、因此不会使噪声很容易听到。   这些变化最终会在扬声器输出端子上产生、因此扬声器会产生噪声。

输入电容器已提起、因此电路板上的其他音频电路未连接到放大器。  我已经查看过布局、但我还没有发现任何看起来有意义的差异[与我制作的电路板相比、我做的不是这样]。  

Dave

您好、Dave、

感谢您的反馈和捕获、我将再次检查 EVM 与此进行比较的情况、并尝试使用不同的电容器进行比较。

此致、
－Ivan Salazar
应用工程师

我发现了一些东西… 此时不确定它的含义。  我从先前的项目中获得了其他 PC 板之一。  就升压电压脉冲而言、它所执行的操作是相同的。  但我发现变体不会显示为扬声器的信号。  我还发现、在这个电路板中、我有输入电容器将功率放大器与馈入电路隔离、即使脉冲仍在持续、扬声器也没有声音。

升压电压是否应该像上面的示波器迹线所示那样进行跳频？

Dave

附加-我连接了扬声器、提升了输入电容器。  V Boost 正在脉冲。  扬声器安静。   我有一个测试设置、其中包括连接至 DVM 的探针、示波器探针以及带有直流阻断电容器的音频放大器输入。  当 我将测试探针连接到一个扬声器引线[或另一个]时、我可以听到测试放大器发出的噪声。  当我将探针接触其中一个输入时、不仅可以听到测试探针扬声器中的噪声、还可以听到功率放大器驱动的扬声器中的噪声。  输入端的直流偏置随脉冲发生波纹。

Dave

我怀疑我们以前的电路板上从未听到过噪声、因为2个输入由2个完全相反的输出驱动、所以总和抵消了差分输入样式。

新电路板只有来自编解码器输出的单个音频信号、该输出连接到1个输入、而另一个输入由单位增益反相运算放大器级驱动、因此阻抗不相同、 此外、这项早期测试还没有插入编解码器的电路板、因此不会驱动线路。  但是、这仍然让我对 V BOOST 是否应该像示波器迹线上显示的那样跳跃的问题产生疑问。

Dave

我刚刚从数据表中注意到这一点- 升压稳压器可能在不连续模式下运行？   

LM48511将根据峰值电流限制其开关电流。 在 IP 固定的情况下、增大 L 将增大
可用于负载的最大功率。 相反、使用过小的电感可能会限制的数量
可从输出中汲取的负载电流。 当转换器处于工作状态时、通常会获得最佳性能
在所需的负载电流范围内以“连续”模式运行，通常可提供更好的负载调节和
更低的输出纹波。 连续运行被定义为在期间不允许电感器电流下降至零
周期。 如果负载足够小但更大、升压转换器会转换为不连续运行
电感器在更宽的负载电流范围内保持连续。

当我通过放大器提供足够大的音频时、噪声似乎会消失、尽管这也使得听到噪声变得更加困难。

Dave

这是扫描设置为1US/div 的开关引脚。

Dave

您好、Dave、

我认为最后一次捕获是有道理的。 我在 EVM 上看到类似的东西、它可能会根据负载而变化(降低负载阻抗和/或播放正弦音)：

这些捕获来自 SW 引脚、我看不到二极管输出的任何显著变化。

关于在输入端使用逆变器的差分与伪差分、您提到的这一点也可能是相关的。  可能是逆变器在输入端产生了一些振荡伪影、导致反相器异相或类似、进而导致升压器行为错误。
您可能需要降低升压电容(如前所述)和输入信号的影响。

此致、
－Ivan Salazar
应用工程师

由于两个输入电容器已提升、因此此时会隔离逆变器级。   另一个电路板、放大器输入在这些测试中处于开路状态。  它用于连接另一个具有平衡驱动器的电路板、因此没有共模问题、因此噪声仅显示为一侧的输入。

 您的波形既干净又稳定。  在我的设计中、升压系统似乎正在停止并使用大型随机组件重新启动。  我还尝试了从 BOOST 引脚汲取40和80mA 电流、这使得停止/启动的频率增加了。

我正在设置我的电流探头、以查看电感器电流在做什么...

Dave

您好、Dave、

您能否提醒我您正在使用的升压电容器？ 如果您尝试了不同的选项？
EVM 在升压输出端使用 TANT 电容器、我将检查使用陶瓷电容器是否会对稳定性或其他因素产生重大影响。

此致、
－Ivan Salazar
应用工程师

原始/实际制造的是100uF 10V 陶瓷电容器。  在这些测试期间、我们尝试了钽电容器、现在我有2) 47uF 25V 电容器并联用于升压电容器。   更改电容器对启动/停止没有影响。

谢谢、我将查看一些与 EVM 相似/相同的情况。

关于输入、我认为您提到过输入交流耦合电容器是开路的、对吧？ 但您是否尝试将它们连接到 GND？ 我是说交流耦合到输入的 GND。 也许有些噪声耦合到输入端、而使电容悬空并不能真正摆脱这种耦合。

此致、
－Ivan Salazar
应用工程师