LDO输入电压突变引起输出电压突变而产生毛刺

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 楼主 | 2019-11-12 09:47 | 显示全部楼层 |阅读模式
  如题描述一样,LDO输入5V(DC-DC提供),输出3.3V供MCU;5V除了供LDO外还有一个PWM控制的动态负载,PWM的开启和关断会引起5V的突变而使LDO输出产生毛刺,试图加大了LDO输入电容和输出电容,但是没有效果,请问有没有解决办法;

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ztb 2019-11-13 23:31 回复TA
你把示波器探头接到电路板的地线上看看是否有毛刺就知道了,它也许并不是LDO输出的。 
xch 2019-11-12 22:11 回复TA
这个结论下得不靠谱。 你把LDO输入断了是不是还有“毛刺”? 
| 2019-11-12 09:54 | 显示全部楼层
本帖最后由 xmar 于 2019-11-12 09:56 编辑

增加提供5V的DC-DC电源的功率并减小其纹波。甚至用2个5V的DC-DC电源,一个单独供PWM,另一个用来给3.3VLDO供电。

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 楼主 | 2019-11-12 09:58 | 显示全部楼层
xmar 发表于 2019-11-12 09:54
增加提供5V的DC-DC电源的功率并减小其纹波。

LDO输出电流最大300mA,实际负载只有最大50mA,  DC-DC输出5V/600mA,总负载最大250mA,只要没有动态负载,5V和3.3V的纹波是没有问题的;

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Tanglin7630424 2019-11-12 11:11 回复TA
@xmar :没有什么改善 
xmar 2019-11-12 10:03 回复TA
很可能是PWM瞬时电流较大。你提高5VDC-DC试一试。提高功率办法:适当减小DC-DC的电感量。 
| 2019-11-12 10:53 | 显示全部楼层
有毛刺很正常,涉及到DC-DC和LDO的瞬态响应性能,布线回路上注意区分,PWM负载和LDO电源输入分别串电感试试

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| 2019-11-12 11:25 | 显示全部楼层
是感性负载吧,增加一个大电容或者增大5v功率

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| 2019-11-12 11:32 | 显示全部楼层
观察到的毛刺有两类,一个是空间辐射为主,一个是地平面阻抗为主,都是简单加电容解决不了的。
辐射的,可以尝试降低PWM的上升下降沿速度、加接地的铁磁性屏蔽罩吸收辐射能量。  阻抗的,试试 PWM供电电容 -- 毛刺敏感点参考地之间 补充连接一根导线

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 楼主 | 2019-11-12 11:49 | 显示全部楼层
wh6ic 发表于 2019-11-12 11:32
观察到的毛刺有两类,一个是空间辐射为主,一个是地平面阻抗为主,都是简单加电容解决不了的。
辐射的,可 ...

不是其他原因,毛刺产生的原因我确定是DC-DC 和LDO瞬态响应特性造成,也就是当DC-DC的负载突变大后输出没有及时响应,LDO输入电压突变降低后输出同样没有及时响应

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| 2019-11-12 11:58 | 显示全部楼层
本帖最后由 zyj9490 于 2019-11-12 11:59 编辑
Tanglin7630424 发表于 2019-11-12 11:49
不是其他原因,毛刺产生的原因我确定是DC-DC 和LDO瞬态响应特性造成,也就是当DC-DC的负载突变大后输出没 ...

用磁阻降低点,用无极性电容103多并几个。电介电容此时已变成感性,怎么去不了毛刺。此时要的是ESR,ESL小的电容,眊间补充电流。

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| 2019-11-12 16:30 | 显示全部楼层
Tanglin7630424 发表于 2019-11-12 11:49
不是其他原因,毛刺产生的原因我确定是DC-DC 和LDO瞬态响应特性造成,也就是当DC-DC的负载突变大后输出没 ...

加一个100UF的钽电容试试看

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| 2019-11-12 17:05 | 显示全部楼层
换不同厂家的芯片,特别注意有无Line Transient Response and Load Transient Response这两项指标。

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| 2019-11-12 21:06 | 显示全部楼层
Tanglin7630424 发表于 2019-11-12 09:58
LDO输出电流最大300mA,实际负载只有最大50mA,  DC-DC输出5V/600mA,总负载最大250mA,只要没有动态负载 ...

LDO有个Line Regulation参数,就是表征这个输出毛刺幅度的,芯片自身设计的问题,外部改善的空间不大。
变化个几十mV很正常。如果3.3V接受不了这个毛刺,可以考虑改用高耐压LDO,直接从DC-DC的输入拉电压给到高压LDO来产生3.3V,前级输入端电压应该变化很小

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| 2019-11-12 21:48 | 显示全部楼层
只加大电容效果有限,再串联电阻形成R-C低通为佳。

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| 2019-11-13 08:42 | 显示全部楼层
yanwen217 发表于 2019-11-12 21:06
LDO有个Line Regulation参数,就是表征这个输出毛刺幅度的,芯片自身设计的问题,外部改善的空间不大。
...

Line是线性调整率,是输出随输入变化的变化量。这里毛刺就是瞬态响应特性,涉及LDO的带宽,外部不好解决

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| 2019-11-13 08:59 | 显示全部楼层
可以选用高PSRR的LDO ,  还有注意地的布线分开

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| 2019-11-13 09:32 | 显示全部楼层
大概率是测试本身的问题。

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| 2019-11-13 16:46 | 显示全部楼层
飞鸿留影 发表于 2019-11-13 08:42
Line是线性调整率,是输出随输入变化的变化量。这里毛刺就是瞬态响应特性,涉及LDO的带宽,外部不好解决 ...

负载调整率,就是瞬态响应,也会导致输出跌落和毛刺。
楼主这里遇到的问题是输入端的变化导致输出有毛刺,是线性调整率这个的问题
这两个外部都不好解决。不过好一点的LDO通常都是几十mV的毛刺而已

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| 2019-11-13 19:53 | 显示全部楼层
dc-dc前端加电感

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| 2019-11-13 22:25 | 显示全部楼层
5V经过LC或RC减慢上升、下降沿,再给LDO。

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| 2019-11-14 09:29 | 显示全部楼层
这样的首先需要把layout和原理图贴出来吧。然后毛刺的宽度是多少,高度是多少,把示波器抓的图贴出来,看看就知道了。这样的我碰多了,一般只有这些问题了。排除上面的就是芯片问题了,换一个厂家就好了

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| 2019-11-14 09:37 | 显示全部楼层
首先DCDC的动态负载一般只是过充,不是毛刺。过充可以通过调整响应速度来解决。另外LDO的PSRR一般至少65dB吧,千倍纹波抑制,不可能传到输出的。所以最大可能是线路或layout问题,或是上面有兄弟说到的测试问题。

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