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[参考译文] LM48511:放大器启用时的噪声、同时不存在音频输入。

Guru**** 2482105 points
Other Parts Discussed in Thread: LM48511SQBD

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/853352/lm48511-noise-when-amp-enabled-while-no-audio-input-is-present

器件型号:LM48511

启用放大器后、我会遇到背景可闻噪声。  我将音频输入置于左音频输入关闭(1/2电源轨)位置、并在升压放大器打开和关闭的情况下进行了测试。

原理图:

扬声器在1kHz 时为10-12欧姆。

示波器捕获:

在上面的示波器捕获中:

通道1:左扬声器+

通道2:左扬声器-

F1:通道1的 FFT

F2:F3的 FFT (通道1 -通道2)

F3:通道1 -通道2

通道1的 FFT 显示300 kHz 范围内的能量(这是预期的、因为这是放大器开关频率)、但在0-40 kHz 范围内也有大量能量。

我是否需要在扬声器或 H 桥缓冲器的输出端进行滤波(http://www.ti.com/lit/an/sloa201/sloa201.pdf)?) 请提供任何援助。

谢谢!

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    您好、Rob、

    欢迎使用 E2E、感谢您关注我们的产品!

    是否在禁用和启用升压的情况下获得相同的结果? 您是否在电源或模拟输入端获得相同的噪声级别?

    谢谢你。

    此致、
    Luis Fernando Rodríguez S.

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    您好、Luis、 感谢您的快速回答、感谢您的回答! 禁用或启用升压时、我会得到类似的结果(上图是禁用升压)。 您能否进一步探讨电源和模拟输入端的噪声级别问题? 您是否在 IN+/IN-网络和 PV1网络上请求报价捕获? 谢谢、Rob
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    您好、Rob、

    感谢您的回答。

    是的、我想知道您的电源或模拟输入上的噪声级别是否在相同频率下。 该器件对电源引脚和输入端的噪声敏感。 任何噪声水平甚至都可以在输出级放大。

    此致、
    Luis Fernando Rodríguez S.

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    您好、Luis、

    我能够在电源轨上找到噪声、其中 Vpp 约为50mV、而在较低 Vpp 值时有一些噪声:

    在此级别的纹波电压是否会成为问题?  这是在 Vdd (引脚18)上测得的。

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    感谢您的测试、Rob、

    关于电源纹波、它似乎不会太高而影响输出。 但是,您能否在电源上添加一个0.1uF 和10uF 的电容器(如果可能,在电源引脚附近)? 这只是为了验证纹波是否减小以及输出噪声是否也减小。

    此外、如果将两个输入路由到 GND、您是否具有相同的结果?

    此致、
    Luis Fernando Rodríguez S.

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    您好、Luis、

    我在电源引脚上已经有一个10uF 电容器和两个1uF 电容器。  这三个都是陶瓷晶片电容器。  您是否建议添加额外的10 μ F?

    我按照您的建议在音频输入接地的情况下进行了测试、结果相同。  为了更清楚地了解我的设置、从上面的原理图中、我将 C21、Net Left Audio_in 连接到 C22、Net GND_Audio。  以下是此连接的示波器捕获:

    有趣的是、当我之前测量电源轨时、我是在放大器关闭/关闭时测量的。  我刚刚在放大器打开的情况下进行测量、左侧音频输入仍然接地、我看到大约450-500mV 的 Vpp 纹波。  在下面的捕获中、我断开了通道1和2、以避免将任何额外噪声耦合到功率测量。

    再次感谢您的帮助。  我很感激!

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    您好、Rob、

    很抱歉我迟到了。

    纹波电平几乎是数据表中建议的两倍。 所有典型特性均来自纹波为200mV 的电源。 通常、内部开关活动可能会在电源中产生纹波、并在接地平面中产生噪声。

    因此、如第8.2.2.5和8.2.2.1节所述、输出电容器必须具有低 ESR。 否则、可能会导致不稳定问题。 您的所有电容器是否都具有低 ESR? 此外、您是否有共享 VDD 电力线的其他组件?

    此致、
    Luis Fernando Rodríguez S.

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    您好、Luis、

    我做了更多的测量、发现不一致、因此我现在使用 接地弹簧( 而不是夹子)进行测量。  通过这种测量技术、我能够看到 VDD 上的峰峰值电压约为75mV、V1上的峰峰值电压为35mV。

    我使用专用于为其供电的直流电源进行了上述测试、仅使用放大器、升压放大器关闭并扩频。

    此外、我在 放大器的输出端添加了巴特沃斯滤波器(L = 33uH 和 C = 0.022uF)、并且我仍然会在扬声器的输出端遇到噪声。  我将两个输入20k 电阻器接地并接地(即在上面的原理图中、C21被移除、C22被短接、R31被接至 C22/GND)。

    就电容器 ESR 而言、C18是 ESR 为85m Ω(@100kHz)的钽电容器、所有其他电容器均为陶瓷晶片电容器 X5R 或 X7R。

    我还可以采取哪些其他步骤、我还可以提供哪些其他信息来提供帮助?

    谢谢、

    Rob

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    我回顾了另一个特性、展频与固定频率间的关系。  我注意到以下情况:

    扩频似乎使我测量的音频范围(高达12kHz)的噪声水平上升、而固定频率增加了大约9kHz 和11kHz 的噪声。  在下图中、我使用现成 的麦克风模块 进行声音测量和 A:B 比较(我尚未计算达到 dBSPL 的电压)。

    基线(放大器关闭):

    放大器开启、扩频:

    放大器打开、固定频率:

    放大器打开、固定频率、具有上述巴特沃斯滤波器:

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    您好、Rob、

    感谢您分享您的观察结果。

    可以为我做一些其他测试吗?

    -如数据表中所述、FB_SEL 对噪声干扰很敏感。 建议使用0.1uF 电容器来减少这些噪声事件。 可以将其添加到 FB_SEL 行吗? 您是否还可以尝试使用其他 GND 路径? 我是说、我注意到 FB_selector 始终处于 GND。 您可以尝试将此引脚设置为 VDD 电平吗? 因此、您可以比较其他 GND 路径。

    -您能不能在这样的滤波器的帮助下进行输出测量?

    http://www.ti.com/lit/an/sloa107/sloa107.pdf

    此致、
    Luis Fernando Rodríguez S.

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    您好、Luis、

    再次感谢您的帮助。  我已经完成了您请求的测量、并创建了一个类似于 SLOA107的电路。  以下是我的结果:

    通道1是 LS+的输出(使用 SLOA107的滤波器)

    通道2是 Ls-的输出 (使用 SLOA107的滤波器)

    扩频、升压关闭、输入接地、Feedback _Select 上无电容、反馈选择低电平:

    扩频、升压关闭、输入接地、Feedback _Select 上无电容、反馈选择高电平

    扩频、升压开启、输入接地、Feedback _Select 上无电容、反馈选择高电平

    扩频、升压关闭、输入接地、0.1uF 反馈选择电容、反馈选择低电平

    从上面的图中可以看出、噪声确实会降低、但在 Feedback _Select 处添加电容器后仍然可以听到噪声。

    我在我的设计中的 C19处测得(V1/PV1处的电容)、并具有以下噪声曲线:

    该噪声似乎都来自 H 桥开关。   

    1. 这可能是我的布局结果吗?  
    2. 我是否可以通过任何方式将我的布局传输给您、而无需在此论坛上发帖?
    3. 我是否可以通过任何方法获取 评估 PCB LM48511SQBD 的光绘数据(或其他源数据)?  我注意到我从 V1到 PV1的连接不是"star"、这种情况在评估中就属于这种情况。  此外、我将 LSGND (或 http://www.ti.com/lit/pdf/snaa064上的 GND1)解释为连接到所有中间层2、这连接到 PCB 布局上的数字接地。

    谢谢、

    Rob

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    您好、Rob、

    布局设计错误可能会导致噪声问题、尤其是在器件中存在开关活动时。 可以通过 E2E 聊天向我发送您的布局设计文件吗? 我们可以通过聊天继续提供支持。

    此致
    Luis Fernando Rodríguez S.

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    您好、Rob、

    打扰一下、您对此有更新吗?

    谢谢你。

    此致、
    Luis Fernando Rodríguez S.

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    您好、Luis、

    很抱歉、由于某种原因、我没有看到上一个帖子的电子邮件通知。  感谢您再次入住!


    我将通过 E2E 聊天进行联系。

    谢谢、

    Rob

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    谢谢、Rob、

    我现在将关闭此 E2E 主题、因为我们将通过 E2E 聊天继续提供支持。

    此致、
    Luis Fernando Rodríguez S.