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[参考译文] LP5912:查询 LP5912输出变化

Guru**** 2390730 points
Other Parts Discussed in Thread: LP5912
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/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1519974/lp5912-inquiry-about-lp5912-output-variations

部件号:LP5912

工具/软件:

尊敬的同事:

大家好、我有关于 LP5912 LDO 的问题。  

我们的系统是基于 nRF52832的可穿戴设备、其目的是收集和传输 EEG 信号。  

我们首次施加了 LP5912 LDO、该 LDO 输出3.3V 电压。

但是、我们观察到 LDO 输出上有显著的交流噪声。  

第一个图像仅显示上电状态。

请参考绿色波形。  

示波器设置为20mV/div、采用交流耦合(因此、未显示3.3V 直流分量)

即使在激活任何通信功能之前、交流噪声也已超过10mV 峰峰值。

但是、蓝牙接收器模块配对并开始数据传输后、噪声会变得更严重(如下图所示)。

可以看到绿色波形的形状发生了变化。

示波器设置保持不变。

老实说、即使是第一个图中的噪声也已经过高了。

哪些因素可能导致 LP5912输出以这种方式运行?

电路是按照数据表中的示例应用进行设计的。

我想了解所有可能导致此类问题的现实原因。  

如果问题出在我们的 PCB 设计中、我们可能需要修改元件布局。

另一方面、如果 LP5912不适合我们的应用、我们可能需要考虑使用其他稳压器。

我非常感谢那些有经验的人提供任何建议或见解。

提前感谢您!

  • 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。

    嗨、Heejin、

    您能为您的应用提供原理图吗? LP5921的输入电压是多少、产生该电源的是什么?  

    在这样的低示波器输入范围内、由于探测方法而耦合到测量中的噪声可能会引入额外的噪声。 如何探测 LP5921输出?  

    此致、

    Alex Davis

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    尊敬的 Davis:

    感谢您对我的询问感兴趣并分享您的想法。

    以下是我对您的问题的回答:

    1.原理图

    我希望您理解、我们很难完全披露我们的原理图。

    不过、我会尽量解释。

    我们的电路基于一个18mm x 20mm 的小型 PCB 构建、它主要可分为电源部分、ADC 和 MCU (nRF52832)。

    ADC 和 MCU 周围有一些无源元件。

    ADC 和 MCU 通过 SPI 通信。

    我来介绍下电源部分。

    我们使用3.7V 锂聚合物电池。

    电池输出连接到 LP5912的输入、该器件提供固定的3.3V 输出。

    我们为 Cin 和 Cout 都添加了1 μ F 电容器。

    RPG 为10k Ω。

    没有其他值得注意的内容。

    2.示波器设置问题

    如前所述、噪声耦合确实可以在较低范围内发生。

    为了连接示波器探头、我在 PCB 上焊接了一根非常短的导线。  

    下面的第一个图显示了断电时在 LP5912输出端测量的电压。  

    当然、它应该为0V、这里看到的约10mV 变化似乎是探头拾取的噪声。  

    下一张图显示了通电时的情况。

    此时、尚未进行蓝牙配对。  

    您是否看到微弱的尖峰上升和下降?

    当 nRF52832开始蓝牙配对时出现这些波动、可能是由于电流负载增加。

    下一张图显示了配对后的情况。

    向上和向下尖峰略有增加。  

    下一个图像显示了满量程数据采集和传输开始的时刻。

    此时会出现较大的变化。

    我们的器件会收集 EEG 信号、因此我们担心这种噪声可能会耦合到测量中。  

    此外、我使用数字万用表检查了 PCB 的总电流消耗、结果小于10 mA。  

    这个问题可能是由于 LP5912的负载调节性能造成的?

    以防万一、我目前正在寻找可能的替代方案。

    我非常感谢您根据您的经验分享任何见解。

    谢谢!

    最好的注意、

    金熙镇

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    嗨、Heejin、

    从 LP5912数据表中的图36可以看出、~10mV 至20mV 的负载瞬态对于负载电流的突然变化可能并不罕见。 图36显示了5mA 到500mA 的负载阶跃在 LDO 输出端产生~25mV 的骤降:

    增大输出电容可能有助于稍微改善瞬态响应。  

    另一种可能是射频耦合到3.3V 输出。 如果是这种情况、在 nRF52832附近(如果 PCB 上的其他位置发生耦合、则在 LDO 处)添加额外的10nF 至10nF 陶瓷电容器可能有助于衰减此噪声。  

    尖峰与微控制器上的特定事件是否相关? 例如、它们是否与微控制器从睡眠状态唤醒或蓝牙无线电开始发送时的时间相关? 如果是、是否有办法更改唤醒或发送时序以降低负载瞬态的压摆率?  

    此致、

    Alex Davis

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    尊敬的 Davis:

    感谢您的宝贵意见。 我不完全确定是否存在射频耦合问题、但添加额外的电容器听起来像是一个不错的技巧。 我对这个问题感兴趣的原因是、我怀疑此类功率变化可能会影响模数转换阶段之前的 EEG 原始数据。

    为了解决这个问题、我一直在考虑使用具有更好噪声性能的稳压器、以及在 PCB 原图过程中优化元件放置和分离接地层。 我发布了我的问题、因为我很好奇、除了这些问题之外、是否还有其他可能的解决方案。

    感谢您的回答、我学到了很多。 我很感谢。

    谢谢、此致、

    金熙镇