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[参考译文] PCM4220:无法解释的闲置噪声

Guru**** 2465890 points
Other Parts Discussed in Thread: PCM4220, PCM4202

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/1261265/pcm4220-unexplained-idle-noise

器件型号:PCM4220
主题中讨论的其他器件: PCM4202

在基于 PCM4220的设计的测试过程中、在数字数据中看到一个假音调、该音调似乎由 ADC 内部生成。 PCM4220以四速模式运行、主时钟为10.688MHz、因此采样频率为167kHz。 我们有一个运算放大器级将输入馈送到 ADC、该运算放大器级的增益为1、并从单端输入产生差分输出。 运算放大器级输入已短接在一起(PL34上的引脚6和8)。 PCM4220与所有其他电路隔离、以排除产生寄生音调的外部影响。

出现的寄生音调大约为68kHz (对于10.688MHz 的主时钟)、但根据任何给定的日期、奇怪的是、频率可能最高为4kHz。 事实证明、杂散音调与主时钟频率相关、降低主时钟频率可将杂散音调频率降低、降低的比率与主时钟频率变化预测的比率相同。

我找到了类似器件 PCM4202的论坛帖子(https://e2e.ti.com/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1082066/pcm4202-origin-of-tone-produced-inside-the-pcm4202)。 这表明杂散音调可能受到温度的影响。 建议的修复方法之一是降低主时钟的电压电平。 我已经尝试过这种方法、但它没有帮助减少或消除语调。

我已将电路连接到此帖子。 在原理图中、DF 引脚似乎被拉至低电平、但我已经对此进行了更正、现在它被拉至高电平。

对于导致此问题的原因、您有什么建议吗?

e2e.ti.com/.../PCM4220_5F00_Issue.pdf

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    会在几个小时内回答

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    您能否解释一下您说 PL34的引脚6和8短接在一起是什么意思? 是用于为该测试的 ADC 提供零交流输入的2个输入接地端。

    此外、我建议在该测试中断开 D10和 D9。 耦合电容器可以形成带有保护二极管的钳位电路、这可能导致在输入信号中引入非线性。  

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    Sanjay,

    引脚6和8短接在一起是指它们连接在一起。 我做了一些进一步的调查、包括排除了拐点二极管。

    我移除了电阻器 R52和 R51、无用的音调仍然会出现在本底噪声中。 这样可以排除导致有害音调的保护二极管。

    2. 放回电阻 R52和 R51。 然后、我将 C28&R52与 C27&R51之间的点连接在一起。 在本底噪声中看不到多余的音调。

    3.我移除了测试2中添加的连接,转而在 C28&R52和 C27&R51之间连接一个270k 电阻。 此解决方案作为我们的设计的替代解决方案、消除了由 C28和 C27引起的直流开路。 再次出现不需要的提示音。

    我已随附了 PDF、其中包含测试和产生的本底噪声、以帮助您理解。

    TI 建议如何 表征 ADC 的本底噪声? 我当前将输入连接到运算放大器级的方法是否正确?

    非常感谢。

    e2e.ti.com/.../test1.pdfe2e.ti.com/.../test2.pdfe2e.ti.com/.../test3.pdfe2e.ti.com/.../4220-test-results.pdf

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    请尝试以下操作:

    打开 R284和 R278

    短接 R47和 R48

    将 R59和 R58增加到470欧姆

    当我们在 R47和 R48短接后、我们将运算放大器设置为增益为2的交流同相放大器。  

     引脚7和引脚1上的直流电压应为 BIAS_L.这应该是干净的、没有噪声。

    有时、具有容性负载的运算放大器会发生振荡。  增加了 R58和 R59。

    完成这些更改后、我建议检查运算放大器输出上的波形。 示波器来完成。 直流电平应为 BIAS_L、而且不应看到任何噪声频率。

    检查声音。

    如果仍然存在:

    使 C96成为1U。 这会使2个交流输入短路、同时保持直流偏置。 这应该会产生 ADC 噪声、因为 OPAMP 的噪声不应通过

    请告诉我这是怎么一回事

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    @Sanjay Dixit -我与詹姆斯一起工作。  

    James 删除了 R52和 R51、将输入与交流耦合电容器和保护二极管隔离开来。 空闲音仍然存在。

    反馈电容器 C30和 C29短接。 空闲音仍然存在。  

    我们知道空闲音调不来自设计的其他部分、因为通过调整主时钟(MCKI)、空闲音调会适当移动。 我们使用了另一个时钟源、空闲音调仍然存在相同的频率。 因此、空闲音调来自 ADC 电路。  

    我们将尝试增加输出串联电阻器和差分电容器的值。  

    问题- PCM4202有类似的论坛帖子。 PCM4220中是否也存在同样的问题?  

    问题-  TI 建议如何 表征 ADC 的本底噪声?  

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    使 C96成为1U。 这会使2个交流输入短路、同时保持直流偏置。 这应该会产生 ADC 噪声、因为 OPAMP 的噪声不应通过

    第一步、我们需要确保输入电路不会将某些东西引入 ADC。  如果在 进行我所描述的更改后仍然看到噪声、则问题可能是 ADC 中的空闲噪声。

     

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    您好

    我们是否不修改输入运算放大器级、即安装保护二极管、安装输入交流耦合电容器、100k 接地等。  

    1)如果1) ADC 输入(TP13和 TP14)短接2) C28/C27处 U8的输入短接、则不会出现空闲音调。  

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    您好!

    我们在 ADC 的输入端安装了一个1uF。 电路中仍然安装了二极管。 我们对 PL34 6和8短路。  

    不幸的是、音调仍然存在。  

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    我想要一个忏悔。 很抱歉、我问了多个问题、

    当您说   C28/C27处的 NOTS 到 U8短路时、是否要短接 R48和 R47。

    执行该测试时、请检查 ADC 两个输入引脚上的直流电压

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    您好

    是的、R48和 R47短接在一起。 我们将检查运算放大器输出电压。

    我们进行了另外两个测试:a)删除了 R51和 R51、因此运算放大器是单位增益缓冲器、仅通过 VCOM 信号。 仍然可以观察到空闲音调。 b)、然后移除 C29和 C30、以查看是否有极点受到反馈电容器的影响。 空闲音仍然存在。  

    我们会回到您的上一个问题。  

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    将 R48和 R49接地是否会导致无噪声? 如果是、我建议检查 ADC 的输入引脚以查看电平?

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    您好

    我们将 PL34引脚6和8连接在一起。 TP13 = 2.015V 且 TP14 = 2.0126V。  

    我们已决定更换 ADC、因为我们现在 I2S 上有错误数据、捕获的数据并不总是与声学输入匹配。

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    确定 IC 变化。

    PL 34引脚6和8应接地

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    您好

    我们更换了 ADC、并且在高于35DegC 的环境温度下、数字输出仍是固定的。

    我们可以通过 RSTN 引脚应用硬复位、数字输出不会恢复、即它们都是高电平。  

    如果我们应用下电上电、则数字输出会重新出现、尽管是固定的模式。  

    发生什么事了?

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    PL34引脚6和8对地短路。 TP13 = 1.9919V 和 TP14 = 1.9920V、ADC 输入。

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    当 PL34引脚6和8对地短路时、这种行为是否发生? 在此条件下

    如您所见、两个输入都应该具有直流偏置、而 I2C 的数字活动应该只是噪声。

    当您打开 PL34引脚6和8并施加正弦波输入时 ,输出是否恢复?

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    您好

    是- PL34引脚6和8对地短路。

    我们有第二个板、它工作正常。

    我需要使用正弦波输入进行测试、以查看输出是否恢复。

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    确定