原创
LDO 特性差异分析
2024-1-18 14:01
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分类:
模拟
文集:
电路分析设计
这个机器的供电是将输入的15V通过DC-DC转换为5V，然后再使用LDO转换成3.3V供MCU使用。程序中有一段使用MCU上的DAC播放音频的代码，一批产品中有3%的机器在发出声音时有噪声。
使用示波器检查5V输出发现有200mV p-p 频率10Khz的纹波，3.3V输出也叠加了近似的纹波。喇叭杂音的频率恰好也是10KHz。而MCU上的DAC的参考电压使用的是3.3V的供电，导致输出的信号被调制上了杂音。因此认为杂音是因为供电电压不稳定引起。尝试修改DC-DC的外围器件参数，如改电感值，改补偿电容和电阻均无改善。直到将LDO由TI LM1117MPX-3.3替换为一个致远电子的ZL6105A33S2后，3.3V输出纹波消失。喇叭声音正常了。
这个故障的根本原因是DC-DC输出纹波所致。靠近DC-DC的功率电感仔细听，甚至也能听到10Khz的声音。应该与DC-DC的布局和布线不良有关。但更改电路板代价太高，且不见得能一次成功。另外一个有意思的问题是，致远电子的技术比TI更强吗？分析一下这两个LDO看看差别。
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LM1117MPX-3.3
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ZL6105A33S2
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工艺
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Bipolar
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unipolar
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最大输入电压
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20V
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6.5V
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压差
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IOUT = 100mA 1.3V
IOUT = 500mA 1.35V
IOUT = 800mA 1.4V
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IOUT=500mA 250 mV
IOUT=300mA 150 mV
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纹波调节
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fRIPPLE = 120Hz，VIN – VOUT = 3V， VRIPPLE = 1VPP 75dB
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纹波抑制比
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IOUT=1mA
f=200HZ 53 dB
f=1kHZ 42 db
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输入瞬态响应
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对比一些与纹波相关的参数，TI这款是全面领先的。但实际使用时为什么会有这么大差异？对于纹波的抑制，在超过10KHZ时，在这个设计中，1117几乎是失效的。主要原因在于压差。Vin - Vo 理论上只有1.7V，而1117正常工作需要1.2V左右的压差。因压差小，导致纹波抑制性能下降。6105的工作压差是0.2~0.3V纹波抑制有效。
作者： southcreek， 来源：面包板社区
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