Проблема із шумом регулятора комутації долара / посилення


12

Я проектую електричний пристрій для науково-дослідного проекту (я докторант, але, на жаль, не ЕЕ!). Більше інформації про пристрій можна знайти на веб- сайті http://iridia.ulb.ac.be/supp/IridiaSupp2012-002/

Останній прототип мав проблеми з джерелом живлення, і тому я спробував подолати проблеми, створивши новий і кращий. Оскільки пристрій живиться від літій-іонного акумулятора, я вирішив використати регулятор комутації долара / посилення LTC3536: http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/3536fa.pdf

Я в основному використовував посилання на реалізацію (стор. 1 таблиці) для джерела живлення 1A / 3.3V, як видно тут: (джерело: ulb.ac.be )схематичний

Існує три окремі заземлювальні площини: PGND, що йде від акумулятора, GND, звичайний заземлення, і AGND для аналогових датчиків і т.д.

Це рада, як я її спроектував в Eagle. Я вже помітив деякі відхилення від еталонної конструкції, наприклад, C3 і C4 мають бути набагато ближче до LTC (U3): (джерело: ulb.ac.be )дошки

Це вихід, який я бачу на VCC (з навантаженням або без нього, Vin = 4,7 В). Як ви бачите, Vpp величезний! Він менший для Vin <4.3V, але все-таки досить значний. (джерело: ulb.ac.be )шипи

Я зробив трохи спроб і помилок, перемістивши C3 і C2 ближче до LTC, і додавши ще один ковпачок на 1 мкФ до C7. Це мало допомогло. Потім я замінив C7 на 220 мкФ-кришку замість 22 мкФ, згаданої у таблиці. При цьому Vpp становить ~ 200мВ. Це набагато краще, але все ж довгий шлях від того, що вказано в таблиці. Крім того, це стосується лише Vin> 4.3V; нижче цього порогу Vpp все ще перевищує 2В. Я здогадуюсь, що зміна порівняно з регулюванням доларів вносить зміни, але я не розумію, як я можу це виправити.

Тепер питання:

  1. Мені було цікаво, чи зробив я помилку, очевидну для навченого ока?
  2. Чому Vpp настільки величезний, коли шум, поданий у аркуші даних, становить лише 40мВ?
  3. Чи є інший спосіб виправити це, крім випадкового попадання в різні вихідні конденсатори?

Ви протестуєте джерело живлення з навантаженням на його виході? Це навантаження схожа на навантаження, яку ви матимете у звичайних умовах використання?
The Photon

Так, я використовував його з і без навантаження.
arnuschky

" Vpp - ~ 200mA " - Імовірно, це друкарська помилка, а Vpp - у міліВольтах, а не в міліампер. Якщо ні, будь ласка, поясніть, що ви маєте на увазі, дякую.
Анніндо Гош

1
Як і виправлення шуму, як ви його вимірюєте. Де ґрунтується ваша сфера застосування? Якщо ви перемістите землю області дії, чи змінюється відображений шум. Постарайтеся розмістити землю області дії якомога електричніше біля точки сигналу. Відомо, що надмірно ентузіазми використовували короткий провід від заземлення кільця на носі зонда до найближчого заземлення, так що довжина відведення води становить кілька мм.
Рассел Макмахон

1
Чудова інформація в цьому питанні. OP arnuschky, ви можете, будь ласка, зафіксувати посилання на зображення вище, щоб зберегти цю інформацію у комунікації?
smoothVTer

Відповіді:


7

Я думаю, у вас виникнуть проблеми з вашим компонуванням. C3 / C4 ОБОВ'ЯЗКОВО бути ближче до контакту 1 (EDIT це має читати шпильки8 / 9, а не pin1) . Коли я кажу ближче, я маю на увазі життя на цьому! Ditto C7 - його потрібно розташувати прямо на шпильці 7. Зараз я ніколи не використовував цю частину, але це стандартна процедура для цього типу пристроїв.

Подумайте про поточні імпульси, що протікають від штифта 7 до С7 та довжину доріжки між ним та ІМС - можливо, 20nH колії.

Повернення на землю С7 - куди він іде? Він повертається прямо до неправильного заземлення (сигнального заземлення). Заземлення C7 повинно бути якомога коротшим, щоб були штифти 5 та 13, як не можна, не порушуючи закони про порушення закону. І це має бути вашою зірковою точкою для відключення сигналу від землі. Потім сигнал заземлення повинен переходити до компонентів зворотного зв’язку і взагалі не пропускати навантаження чи струму С7.

Я б відмовився від тестування цієї плати, якби вона була передана мені. Вибачте, що різко, але це золоті правила щодо перемикання мікросхем: -

введіть тут опис зображення


Дякую за швидку відповідь. Вибачте за основні питання, але я просто любитель, тому будь ласка, майте мене. :) Що таке "закони про заборону"? Чи є у вас джерело, де я можу прочитати деяку довідкову інформацію? Я також не розумів "присвячений маршрут Кельвіна", згаданий у листі даних? Це просто окремий шлях із меншою шириною сліду? Я завтра спробую перенаправити дошку, використовуючи ваші пропозиції.
arnuschky

3
@arnuschky Немає проблем. Закони про заборону - лише моє почуття гумору і намагаюсь сказати, що короткострокова лінія пристроїв стає короткою = добирайте пристрій до шпильки на мікросхемі. Маршрут Кельвіна - це лінійний технічний жаргон, що означає використання окремої доріжки до зіркової точки, і в основному ця зіркова точка є стиком штифта 5 і колодки під ним (13). Перед перенаправленням слід спробувати кілька речей. Спробуйте кераміку 10uF у двох місцях - шпильками 7 до штифта 13 (під нею, можливо, просвердлите отвір для подачі через дріт) та шпилькою 1 до pin5 / 13 - можливо, використовуйте ту саму техніку. Спробуйте і подивіться, чи покращиться він.
Енді ака

1
Пізніше два згорілі пальці ... Першим ділом було виправити заземлення з'єднання C3, C4 та C7. Я паяв електролітні конденсатори безпосередньо над штифтами. Шляхи були довгими, доки я міг вмістити лише наскрізні компоненти, але все-таки залежність шуму від Він зникла. Vpp був близько 900мВ. Потім я зняв ці ковпачки і припаяв кераміку 10 мкФ з іншого боку (просвердлювавши отвір), як запропонував Енді. Vpp знижується до 350mV, і навіть без вхідних ковпачків! Додавання керамічних ковпаків C2, C3 (1 мкФ та 10 мкФ) на тильній стороні контакту pin8 / 9 призводить до отримання Vpp ~ 100mV. Додавання 10 мкФ від pin1 до pin3 мало змінилося.
arnuschky

Ковпак, який я додав, просвердлюючи отвір, знаходився між штифтом 7 та площиною 13 / PGND. Далі я додав 22 мкФ elca на задній панелі, який нічого не змінив. Я щойно побачив, що ви попросили мене додати 10 мкФ з pin1 до pin5 / 13. Я це зробив зараз, це мало змінилося.
arnuschky

2
@ JesúsCastañé Я помиляюся, але ви так !!! штифти 8 і 9 - це штирі Vin, які вони повинні бути поруч, і вони підключаються до шпильки 1
Енді ака
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.