[参考译文] TPA3255：100KHz 带宽的输出滤波器？

您好！

您可以尝试使用3.3uH 电感器+0.47uF 电容器。

BTW、slaa701A 是 LC 设计的良好参考。  

http://www.ti.com/lit/an/slaa701a/slaa701a.pdf?keyMatch=SLAA701A&tisearch=Search-EN-everything

此致、

Hao

您好、Robert、

感谢您的提醒和建议。

客户 尝试5.1uH+0.47uF、EVM 板的红灯直接亮起、无法正常工作。

我们还尝试了7.1uF+0.47uF。 当输入功率较小时、输出特性不正常、频率响应与计算器不一致、20kHz 时出现衰减。

此外、测试7.1uF 1uF 输出稳定、频率响应与计算器相同、但 20kHz 时仍存在衰减。

以上测试均直接使用 APx525、无需通过 AUX-0025滤波器。

有什么想法或建议？

e2e.ti.com/.../7u1H_2B00_0u47F.rare2e.ti.com/.../TPA3255-EVM_5F00_7u1H_2B00_1uF_5F00_192KHz.pdf

嗨、Tommy、

尽管5.1uH 电感器高于最小值、但电感器始终具有容差、并且这些特定的电感器可能小于5.1uH、因此会立即导致故障灯熄灭。  

您能否给我发送输出波形的图片、以便我了解奇怪的输出特性意味着什么？ 此外、当您看到这种情况时、输入信号的频率是多少？ 输入信号的 Vrms 是多少？ 您是否使用了任何 AP 滤波器？  

有关设置的更多信息将帮助我更好地进行调试。  

谢谢、

Robert Clifton

您好、Robert、

我是 Elytone 电气工程师、Eric。

实际上、我们通过 RLC 仪表测量了电感值、电感器为5.2uH。

我们还尝试了7.1uH+0.47uF 和7.1uH+1uF、我们无法使用 LC 滤波器设计器获得相同的频率响应曲线。

下面是 EVM 和 AP 的详细设置。

EVM 设置：

单端输入

2xBTL 输出

4欧姆负载

AP 设置：

无滤波器、带宽= 90KHz (192KHz SR)

1. 我们已经尝试了7.1uH+0.47uF、当小信号输入(100mVrms 输入@ 27.5dB 增益、4 Ω 负载=5.5W 输出)时、奇怪的输出 THD+N 过高、但当输入=200mV (27.5dB 增益、4 Ω 负载=22W)时、它看起来正常。 这种情况看起来像 AMP 输出处的大噪声。

在这种情况下、频率响应衰减为20kHz。

1. 我们已更改为7.1uH+1uF，THD=N 看起来不错。 (100mVrms 输入@ 27.5dB 增益、4 Ω 负载=5.5W 输出)、但频率响应仍然衰减了1dB@20kHz。

      2、我们的测试结果因 LC 滤波器设计器而异(计算器为30kHz 时无衰减)。

无论如何、主要问题是我们找不到一组 LC 滤波器在20Hz 至100KHz 范围内进行平坦频率响应的值。

谢谢。

BR、

Eric

尊敬的 Eric：

看起来我们在这里有多件事要做。

您是否在连接了默认电感器的情况下测试了输出的 THD+N？ 如果 THD+N 看起来更好、因为这些电感器会指示您选择的电感器会增加噪声。 您能否提供 THD+N 与功率间的关系图？ 这将帮助我更好地了解曲线。

很难获得完全平坦的频率响应、但可以使其达到100kHz 时增益下降小于-1dB 的程度。 系统是否必须完全平坦或是否允许一定的损耗？

此致、

Robert Clifton

您好、Robert、

是的、在我们更改为默认 LC (10uH+1uF)后、我们可以获得与数据表类似的测试结果。

我已附上7.1uH+0.47uF 和7.1uH+1uF 的 THD+N VS 功率图。 较差的 THD+N 仅存在于7.1uH+0.47uF 上、我们尝试了不同的带宽 AP 设置、该问题仅存在于192K 带宽设置上。 我认为这不应该是电感器的问题。 当系统在192KHz 带宽上时、它看起来就像 LC 组合的其他受限因素。

7.1uH+0.47uF  

7.1uH+1uF

关于频率响应、我们知道很难实现100KHz 的平坦曲线。

我们在20~100KHz 时的要求是+0/-3dB、就像下面的计算器图片一样。 但现在、当我们在 EVM 上应用相同的 LC 值时、我们无法获得相同的曲线。

您好、Robert、

很抱歉、我附加了错误的图片以进行7.1uH+0.47uF 测试、请参阅以下内容。

7.1uH+0.47uF

尊敬的 Eric：

我对问题有点困惑！ 这实在是很奇怪。 几乎就像信号被噪声淹没一样、但随后又突然恢复到我们期望看到的效果。 首先、我要仔细检查信号链、以确保一切都干净。 我注意到低频在 THD+N 中有所上升 使用7.1uH + 0.47uF 滤波器时是否观察到这种情况？

您是否使用 AP 生成输入信号？ 如果不是、您使用的是什么？ 如果您使用 AP 生成这些信号、您是否能够尝试通过切换到差分输入信号来测试输入、以查看这是否会消除您在信号较小时看到的情况？  

此致、

Robert Clifton

您好、Robert、

是的、我们使用 AP 生成输入信号、我将尝试差分输入、然后返回给您。

还有另一个紧急问题需要检查。 我们能否获得一组 LC 值来实现20~100KHz +0/-3dB 频率响应？

尽管我们解决了7.1uH+0.47uF 的 THD+N 问题、但它仍然无法满足我们的 FR 要求。

如果您有 TPA3255 EVM、能否先测试 并提供一组20~100KHz +0/-3dB 频率响应的 LC 值？

谢谢你。

BR、

Eric

您好、Robert、

我对7.1uH+0.47uF 差动输入进行了一些测试、请参阅下图。

根据 EVM 板默认设置、差分输入的增益仅为单端输入的一半。 测试结果与单端测试结果仍然非常相似。

尊敬的 Eric：

这很奇怪。 我认为我们需要在我们的一侧进行一些测试、以确定根本原因。 您能告诉我 EVM 配置吗？ 我想知道所有跳线设置以及您所使用的电感器和电容器的器件型号。  

谢谢、

Robert Clifton

您好、Robert、

我们确认了 EVM BTL (2.0)的设置是相同的、并针对单输入和差分输入调整了 J4和 J19。

尊敬的 Eric：

您能否提供您使用的 LC 器件型号？  

谢谢、

Robert Clifton

您好、Robert、

电感器： Coilcraft MA5172-AE 10uH (我们减少了绕线、然后通过 Chroma LCR 表测量电感以进行电流测试。)

电容器：Epcos B32652A3474K000 (0.47uF) 和 Kemet PHE426HB7100JR06 (1uF)

我们发现电感约为18uH 的4欧姆虚拟负载、这就是我们无法通过 LC 计算器表获得相同曲线的原因。

我们已更改另一个4欧姆虚拟负载(电感=0.3uH)并再次进行重新测试、现在我们可以获得正确的曲线。 但7.1uH+0.47uF 上仍然存在 THD+N 问题。

我们还尝试改回5uH+0.47uF。 它可以正常通电、但在我进行 THDvsPower 测试时、故障 LED 始终亮起。   

尊敬的 Eric：

嗯、在较低的信号电平下、THD+N 与功率曲线看起来比跳高看起来正常。 这是由于将负载更改为电感较小。  

这两种滤波器配置的频率响应是否在系统所需的范围内？  

此致、

Robert Clifton

您好、Robert、

7.1uH+1uF 的频率响应对我们来说很好、没有 THD+N 的设置会跳至高问题、谢谢。

现在我们还有另一个问题、即使我们使用原始滤波器(10uH+1uF)、我也无法将 THD+N 测试结果复制为数据表。

您能帮我们检查可能缺失的任何内容吗？ 对于0~100W、我们的要求低于0.01%。

TPA3255数据表第10页

EVM (BTL2.0、36V 输入、差分输入、L=10uH、C=1uF、 AES17+AUX-0025)

您好、Robert、

我们有两个 TPA3255 EVM、我们得到的 THD+N 曲线几乎与上一篇文章相同。(75W 不能低于0.01%)

我们希望检查一下、即使我们使用 EVM 的原始电感器、在 THD+N<0.01%的曲线下、它仍然可能无法实现？

谢谢。

尊敬的 Eric：

刚才注意到、即使在数据表曲线上、在25W 和75W 时、THD+N 也可能会超过0.01%。  在0~100W 时、可能很难实现 THD+N<0.01%……

此致、

Hao

您好 Hao、

明白了、我们将与客户讨论 THD+N 规格、该规格基于我们现在可以实现的目标。

感谢您的回复。

BR、

Eric