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    2024-1-18 14:01
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    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。 LM1117MPX-3.3 ZL6105A33S2 工艺 Bipolar unipolar 最大输入电压 20V 6.5V 压差 IOUT = 100mA 1.3V IOUT = 500mA 1.35V IOUT = 800mA 1.4V IOUT=500mA 250 mV IOUT=300mA 150 mV 纹波调节 fRIPPLE = 120Hz , VIN – VOUT = 3V , VRIPPLE = 1VPP 75dB - 纹波抑制比 - IOUT=1mA f=200HZ 53 dB f=1kHZ 42 db 输入瞬态响应 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。