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[参考译文] TAS5548:CH1 PWM 输出上持续存在噪声

Guru**** 2409930 points
Other Parts Discussed in Thread: TAS5548, NE5532

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/997161/tas5548-noise-persistent-on-ch1-pwm-output

器件型号:TAS5548
主题中讨论的其他器件: NE5532

我正在使用 TAS5548进行设计。 我的软件开发 PCB 在 CH1-8 PWM 输出的输出端具有基于运算放大器的低通滤波器、用于线路电平输出。 CH1-8的布局和原理图是使用 Altium 的多通道设计实现的、因此我确信所有通道在布局和原理图上都是相同的。 CH1-2的布局实际上复制并粘贴到等于 CH3-4、CH5-6和 CH7-8的位置。 尽管如此、我仍会遇到仅在 CH1上持续存在的噪声。

该噪声听起来像是本底噪声周围反复出现的撕裂声。 它以大约2Hz 的速率重复。

该噪声的独特之处在于它不跟踪我的输入信号。 如果我将 APX 连接到 TAS5548的 I2S 输入并关闭发生器、则仍然会有噪声。 然后、如果我使用 TAS5548的输入或输出混频器进行路由、假设输入2到输出1、则噪声仍然存在。 或者相反、如果我将输入1路由到输出2、则不存在噪声。

如果我将共享卷0xD9设置为0x02 0x45 (最小值)、CH1上的噪声仍然存在。

如果我将 CH1卷0xD1设置为0x02 0x45 (最小值)、则噪音仍然存在。

如果我启用 DAP 自动寄存器0x04位 D4 = 0、则当信号消失时、噪声将被静音。 但是、如果我通过向 CH2发送信号并将其从 CH1中移除来保持 DAP 静音、则 CH1上的噪声仍然存在。

如果我将 CH1-2的输出路由到 I2S 输出、并将其反馈回 APX、则不会检测到噪声。

这让我得出结论、在输出混频器和 DAP 自动静音块之间、有一些块会向 CH1的输出增加噪声。 遗憾的是、我在数据表中找不到有关这些块之间存在的任何信息。

我有 TAS5548EVM、无法测量该噪声、因为该 EVM 的本底噪声大于 PCB 的本底噪声。 听起来好像在那里、但很难肯定地说。

我使用以下寄存器写入来执行与 TAS5548的最小交互:

0x03 = 0xA0

0x04 = 0x13

0xD9 = 0x00 0x00 0x00 0x48

我的申请不能具有自动驾驶功能、我对为什么这个问题只出现在 CH1上感到很损失。 我还仔细检查并验证了上电序列、手动切换了所有延迟秒的控制线、手动写入带有 aardvark 的 I2C 寄存器、但仍然看到问题。

CH1 =蓝色

CH2 =红色

图1:启用自动静音时的本底噪声。

图2:禁用自动静音且共享音量= 0dB (0xD9 = 0x00 0x00 0x00 0x48)的本底噪声

图3:禁用自动静音且共享卷0xD9 = 0x00 0x00 0x02 0x45的本底噪声

图4:CH1-2路由到 I2S 输出。 共享音量= 0dB。 0xC5 = 0x07 0x00 0x01 0x00 0x03

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    尊敬的 Adam:

    您是否检查了有效引脚以查看该引脚上是否有噪声? 如果该引脚是干净的、则我们需要查看其他位置。

    此外、您是否尝试更换部件以查看这是否有帮助?  

    此致、

    Robert Clifton

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    我尚未进行器件交换、但从这个构建中的各个单元、并且仅在 CH1上看到了这个问题。 无论如何、我将订购几个 IC 并将其换出。

    这些电路板是由直接从 TI 订购的航空航天电路板公司在美国制造的。 因此、我不认为这是假冒器件/组装问题、但它可能是组装或存储问题。

    在探测有效时、我没有看到它切换。 我确实会看到电源噪声、但当带宽设置为20MHz (无源1x 探头)时、仅为~2.5mVrms。 当使用标准1x 无源探头以200MHz 带宽进行探测时、我得到大约33mVpp 的值。

    如果需要原理图或 PCBA 样片、请告诉我、我会将其发货。

    现在、该平台面向低音炮、我们选择 CH1来连接我们的输出级。 我们需要知道我们是否应该切换到使用另一个 PWM 输出通道。 理想情况下、我们在所有通道上具有相同的噪声。 此外、我们在第一个具有功率级的 PCBA 上看到了这个问题、但该电路板上的本底噪声更高。

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    我明天还将再次检查我们的晶体调优。 我之前检查过我们的 DSP、它在10ppm XTAL 时的平均值为-6ppm。 TAS5548还具有10ppm XTAL、我使用相同的估算寄生效应来计算它。 根据 DSP 的性能、我假设我们完全符合规格。

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    MCLKO 上的 XTAL 输出位于12288202Hz。 因此、我认为我们没有时钟问题。

    我还将 APX 黑客入侵到 TAS5548作为源、只有在 APX 上启用抖动时才会出现噪声。 如果我禁用抖动、则噪声不存在。 我还在使用我们的较新的 apx 同时监控 I2S 和模拟输出。 下面是一个屏幕截图、显示启用抖动时存在的噪声、禁用抖动时不存在该噪声。 需要注意的一点是、当查看 I2S 时、CH1和 CH2上似乎都存在由额外抖动引起的噪声、而当查看模拟电路时、只有 CH1存在噪声。

    抖动打开:

    抖动关闭:

    我还测试了如何禁用直流阻断滤波器、认为此处可能存在精度问题。 这没有任何影响。

    我还在等待直接从 TI 订购的芯片。 但是、我在 PCBA 上看到了这一点。

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    尊敬的 Adam:

    我将研究这一点、以了解 结果有何差异。  

    此致、

    Robert Clifton

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    尊敬的 Adam:

    今天我有机会进一步研究这一点。 首先、我建议将寄存器0xC5更改为 0xC5 = 0x07 0x00 0x01 0x00 0x00。 这可能有助于将任何噪声降至最低、因为它将为 ASRC 提供更高的采样率。  

    其次、我无法重新创建您的问题。 现在、我的设置没有输出运算放大器。 我怀疑通道1输出周围的布局可能有问题。  

    请告诉我更改采样率是否有帮助。  

    此致、

    Robert Clifton  

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    Robert、

    我前面有3个 PCBA 构建。 下面是这些构建的摘要。

    PROTO1:内置在美国、具有全部8个通道、分为 NE5532低通滤波器以提供线路电平输出。 每个立体声对采用相同的布局。 CH1、CH2 = CH3、CH4 = CH5、CH6 = CH7、CH8。 Altium 多通道设计用于复制和粘贴房间的布局4次。

    Proto 2 (美国):在美国制造、具有离散 D 类输出级。

    Proto 2 (中国):在中国南部的目标合同制造商处建造。 与美国制造相同的布局和原理图。

    所有三个构建都存在 CH1上的噪声问题。

    Proto2是单声道构建。 如果我从 CH1移除 PWM 输出上的串联电阻并将 CH2路由到输出级、则不存在噪声。

    最终、噪声会在2个独特的输出级上跟踪全部三个构建。

    我很乐意通过安全的文件传输或私人电子邮件与您分享原理图和布局。 如果您有兴趣查看目标硬件、我也非常乐意发送一些器件。

    另一点需要注意的是、我尝试根据您的建议更改 ASRC、但没有结果。 仍然存在噪声。 下面是连接 CH1 PWM 输出或将 CH2 PWM 输出连接到输出级的高功率 D 类输出级的波形图。

    PWM = CH1:无输入信号。

    PWM = CH1:1kHz 正弦

    PWM = CH2:无信号

    PWM = CH2:1kHz 正弦

    最后需要注意的一点是、我最终决定从新加坡接收我的 IC、并将在明天或星期三将其换成其他 IC。 但是、如果看到此问题在3个版本中持续存在、则不会导致我相信问题是 IC、除非工厂存在质量问题。 因此、我想我将牺牲 EVM 的 IC 来查看这是否可行。

    谢谢、

    Adam

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    Robert、

    噪声整形器是否可能出现错误行为? 在发布后、我注意到 CH1 VS CH2的谐波含量不同。 具体而言、8kHz 和16kHz 的谐波出现在 CH1上、而不是出现在 CH2上。 这些是开关频率的谐波和48kHz 的源采样率。 其中、CH2上的主谐波是1kHz 源信号的产物。

    只是在黑暗中拍摄、但这就是我现在得到的所有东西。

    PWM =通道1:

    PWM =通道2:

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    尊敬的 Adam:

    我认为离线查看原理图和布局会有所帮助。 希望很快能看到我的电子邮件。

    此致、

    Robert Clifton  

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    问题似乎是 IC 损坏。 努力跟踪损坏的根本原因。