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TPA3220: 请教一下芯片内部的LDO如何使用,现象是否正常。

Part Number:TPA3220

你好:

数据手册的18页,有个图28,给出功放芯片内部的LDO使用示意图。我在实际使用中,将PVDD接到了VDD脚。

我实际使用的电路与手册30页的图50基本一致,就是上面说的VDD,AVDD,GVDD是按照图28做的。

实际使用过程中,出现了非常奇怪的问题。

1.使用24V,12V供电,播放1K的正弦信号。喇叭中出现了断断续续的声音。下图红色波形是喇叭两端测得波形。

一开始,怀疑是bootstrap电容(33nf)充电不足导致的,测量波形,是正常的。

后来不断测试其它引脚,发现cmute脚的波形如下

图中的锯齿波就是cmute脚的波形,下面的粉红色的波形是电感输入端的波形。

我的理解是cmute周期性变化,在低于1.8V的时候,导致芯片进入mute状态,芯片的输出收到了影响。

(一个小问题,cmute的上升时间不是手册中的20ms,实际大概4ms左右)

2.始终没有找到cmute为什么是锯齿波的原因,也检测的reset脚,是正常的。

后来将供电电压调整为7V,就是PVCC的电压为7V,一切都正常了,cmute为5V,喇叭的输出也正常。有的板子,8V也能正常。但是超过9V,板子又不正常。

3.数据手册的16页,有个框图,图的右上角是内部LDO的示意图。从图中看,如果VDD供电电压是7V或者以上供电,AVDD的输出应该是5V,不受芯片其它引脚的控制。

但是,实际测试工程中,AVDD输出确实是5V,但是如果把芯片的reset脚拉低,AVDD输出只有2V多,请问这是什么原因?

4.我现在怀疑,3220芯片不适合使用内部LDO.

之前使用过3221芯片,没有使用内部LDO,外部5V直接给VDD供电,一直都很正常。

Kailyn Chen:

您好,应该不会是不适合使用LDO,datasheet中的电气数据也都是经过大量实验得到的结果,使用LDO,如果LDO enable的话,PVDD可以和VDD接在一起的,但是如果LDO bypass 的话VDD只能接5V。

您现在遇到的问题总结一下,是不是这几个问题?

1)如果PVDD和VDD接在一起24V,就出现上述异常波形?

2) PVDD 接7V,正常?

3)reset引脚拉低,AVDD只有2V?这里是因为reset 低有效,拉低之后相当于低功耗状态,所以AVDD低电压输出是没问题的。

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user1151164:

你好,谢谢回复

1.我的板子上,PVDD和VDD是接在一起的。PVDD的电压如果比较高,例如9V以上,比如12V和24V,CMUTE脚就会出现锯齿波。

2.PVDD的电压是7V的时候,CMUTE脚是5V的高电平,正常的。音乐播放也正常。

3.这个解释,应该可以。但是手册上没有看到。

4.今天我们还进行了测试。为了排除一些其它的因素干扰,我们把输出部分的电感去掉了没有接。

发现在12V以上供电的时候,芯片的P3脚,OTW_CLIP上面的绿灯微微有一点发亮。(灯的接法与TPA3220EVM-MICRO基本一致。)

示波器测量后,发现其有负向的脉冲,脉冲与锯齿波同步。

改为7V供电,就正常了。

是不是OTW_CLIP报错,导致cmute猛然下降,产生锯齿波?

OTW_CLIP输出低电平有两个原因,一个是温度高,一个是clip。测试时候,无输入音频信号,不可能是clip。没有电感,无输出负载, 温度过高也说不过去。为啥电压改为7V就正常了呢。

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user1151164:

另外还有一事,非常不解

强制将reset脚拉低并保持低电平,发现这个两个灯是发亮的。(没有真正报错时候那么亮,但还是比较亮。)

手册上介绍fault是开漏输出的,内部上拉到3.3V。VOH的典型值是3.3V。请问一下这里LED接5V的道理是什么。

用3.3V是不是更合理。

手册上提到 Note that asserting RESET low forces the FAULT signal high, independent of faults being present。

我不知道为什么,reset强制为低的时候,FAULT输出是高,灯亮了。

正常工作得时候,FAULT应该也是高,灯却不亮。

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user1151164:

When RESET is released to turn on TPA3220, FAULT signal will turn low and AVDD voltage regulator will be enabled. FAULT will stay low until AVDD reaches the undervoltage protection (UVP) voltage threshold.

RESET脚释放后(变成高电平),3220打开。fault信号将变为低电平,AVDD稳压器使能。fault将一直保持低电平直到AVDD达到uvp值。

to Kailyn Chen ,这个可以与你第三点解释AVDD的值是2V是吻合的。

但是,这一段描述与时序图不一致。从左往右边数,第三条虚线对应的时候,reset脚被释放。但是这个时刻,AVDD已经是5V了。难道这个时序图是对应外部供电的情况?

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user1151164:

你好,我找到一个帖子,和我的问题比较像,但是没有解答

https://e2e.ti.com/support/audio-group/audio/f/audio-forum/752439/tpa3220evm-micro-clip_otw-led-flickering-and-output-switching-on-off?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=TPA3220#

TPA3220EVM-MICRO: CLIP_OTW LED flickering and output switching "on/off"

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user1151164:

你好,现在貌似已经解决这个问题

将VDD脚直接接到外部的5V。

通道2是复位信号,通道4是bootstrap脚信号,通道3是cmute信号。cmute脚开始也有三角波,但是很快就稳定为5V。

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user1151164:

上图中的两个1u的电容,由于参考了TPA3220 Evaluation Module Micro板子的原理图,实际使用了100nF的值。

后改为1u,问题貌似解决了。

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Kailyn Chen:

不好意思回复晚了,您的问题已经解决了是吗? 那么暂时先关掉这个帖子,后续有什么问题,可重新发帖讨论。

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