基于ADAU1452的DSP_7.1声道 D类功率放大器设计与实作

jacksl528

断断续续，搞了一下午，还没找到是啥原因。搬出示波器 测量了一下几个关键点位的波形（如图）

前面四张分别是来自DSP板的 ：SD、BCK、LRCK、MCLK

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从这组I2S 波形图来看 莫得任何异常。 信号是已经送到 MA12070P的输入接口的。

那么问题肯定是来自这3片放大电路本身， 我又测了一下 这个芯片的PWM调制信号如图：




虽然外接炮灰喇叭没得声音，但从波形来看，MA12070P内部的振荡器已经工作了。 这让我更为费解~~~


最后我不得不拿出之前做好的那块 MA12070P评估板，用它单独做了一下测试，
从板子上飞出其中一组 来自DSP的I2S输出信号接上，通电，喇叭有声音了！！

再次打开EDA软件核对 评估板原理图 与 我做的这个7.1声道板是否存在差异， 然而并没有发现错误。

预感问题的根源离我越来越近，但又觉得可能并不简单。

AYUE

我这数学成绩一塌糊涂的人，看着楼主贴的一串串字符，脑袋懵的一塌糊涂。
这个数字芯片不用分配接收地址吧？？反正我是瞎猜的。。

jacksl528

AYUE 发表于 2022-3-28 21:48
我这数学成绩一塌糊涂的人，看着楼主贴的一串串字符，脑袋懵的一塌糊涂。
这个数字芯片不用分配接收地址吧 ...

硬件配置模式下，不需要给芯片分配通信地址。  在BTL模式下 每个芯片 有且只有一个独立的输入通道

AYUE

jacksl528 发表于 2022-3-28 22:02
硬件配置模式下，不需要给芯片分配通信地址。  在BTL模式下 每个芯片 有且只有一个独立的输入通道

前后软控正确，前后硬件电路正确，前级已经出声（输出正确信号），信号已到达后级。模拟功放俺就要考虑芯片有问题了，你这个俺就不好猜了，3片不会同时是坏的，除非芯片你焊错了方向，这好似又不会。。。

martymak

jacksl528 发表于 2022-3-28 22:02
硬件配置模式下，不需要给芯片分配通信地址。  在BTL模式下 每个芯片 有且只有一个独立的输入通道

是否需要设置音量大少？如果没有，芯片的预设值是-144dB ...等同靜音

jacksl528

AYUE 发表于 2022-3-28 23:00
前后软控正确，前后硬件电路正确，前级已经出声（输出正确信号），信号已到达后级。模拟功放俺就要考虑芯 ...

确实，感觉处理这种问题像是在破案，摸着线索一路下来走到最末端（MA12070P）就消失了。
我需要捋一捋，看看能不能发现新的疑点。

jacksl528

martymak 发表于 2022-3-28 23:25
是否需要设置音量大少？如果没有，芯片的预设值是-144dB ...等同靜音

MA12070P的确内置了一个电平阀值限制器，可以通过软控预设的它最大输出电平阀值，保护扬声器
但这个功能与输入信号的音量增益、电平无关。
上电后这个功能默认是关闭的，不是它的问题，因为我之前做的测试板没有这类问题。

martymak

MA12070P 这个芯片功能强大，適合精明的樓主。

jacksl528

martymak 发表于 2022-3-28 23:45
MA12070P 这个芯片功能强大，適合精明的樓主。

你这个截图 我觉得很接近问题的所在。 这里面有个最重要的因素就是 第五条：在使能放大之前必须要有CLK信号

jacksl528

解铃仍需系铃人：

问题终究还是被抽丝剥茧的找到了。

昨晚搞到很晚，，我一直在对比我12070P评估板与这个多声道板 两者在电路方面的差异。

因为评估板可以正常出声，而这个完整方案的板子上却不能，正打算要睡觉了，突然想到这个7.1声道的板子与我的12070P测试板唯一存在的差异是前端的供电方式。

这块完整板上我用了两片DC-DC芯片分别提供7.5V的前端供电和DSP核心板的5V。
会不会是因为这两组独立供电，存在ms或者ns级的上电时间差 从而导致 MA12070P上电时序出现故障 所以不能正常工作？？

按照这个解题思路，我用了一个简单粗暴的办法先验证，我先断开了完整板上DSP的DC-DC的5V供电，外接了一个5V的 Micro USB直接给DSP供电（核心板自带了 Micro USB接口）。
先通电DSP板，然后再打开24V实验电源给整板供电，结果，就是问题迎刃而解。（舒服了）

jacksl528

丹麦王子

烧出经验来了

jacksl528

只要思想不滑坡，办法总比困难多。

找到了问题的根源当然也要想办法解决问题，，我总不可能手动去控制DSP核心板和主板的供电先后吧。哈哈
首先我想保留各级独立供电的方案， 虽然复杂点，但是对于整个方案来说性能是最好的。

一般对上电时序有要求的设备 官方推荐由MCU 或者专门的EC芯片来控制， 想了很多方法，总觉得太复杂，又要改动很多地方。

再来捋一捋解决思路吧，
既然芯片要求使能之前必须先有MCLK，那么可以理解为 12070P上电之前 那块ADAU1452核心板得先有电（因为MCLK信号是它产生的）。

12070P的第33脚是/ENABLE（使能），最直接的解决方案就是整体通电之后给它一个延迟拉低电平的电路，让它迟一步工作。
但是我不想采用这个方案，因为有3个12070P ，PCB设计上又要走一条跨度比较长的铜箔线。

jacksl528

一筹莫展之时 再次打开12070P的官方应用手册，查看芯片的内部等效电路有了一个新的想法：12070P的 AVDD和 DVDD提供芯片的前端供电，而PVDD只提供后面的多级放大功率器件使用。
芯片内部的PWM调制器依赖于这两组5V供电，芯片之所以要求先具备MCLK主时钟，是因为内部的PWM调制器起振依赖这个同步时钟信号。

那这样就好办了，对于这个芯片来说实际上需要迟的就只是AVDD和DVDD这两组5V而已， PVDD（24V）可以不用管。
巧了，我选用的 LDO芯片 LM2989-5 第8脚也是SHUTDOWN（使能） ，通过延迟电路控制 LDO芯片的供电时间就可以实现 正确的上电时序了~~ 这样一来问题就简化了许多

jacksl528

有了解题思路，只需要结合一个简单的RC时常电路做延迟就可以实现供电时序，

搭建两个简单的延迟上拉电路如图，MA12070P的上电延迟时常约为1s ； MUTE电容选择为10uF延迟时常约为2s ，这样既能使12070P正常工作，也能实现静音开机。没有冲击声





小结：

已解决上述3个问题，目前通电整板每个声道都正常了。
但由于之前处理问题板子上多了几条飞线，另外增加了上电延迟电路，我有点强迫症，不能容忍自己做的东西修修补补， 所以打算开始重新画板。


目前工作进度：
重制PCB（第二版）.......待续

AiSystem

独立供电是否有意义？

jacksl528

AiSystem 发表于 2022-3-29 22:08
独立供电是否有意义？

我前面说的保留“独立供电”是指的 ADAU1452核心板 由单独的一块DC-DC稳压芯片提供5V  不将它的供电依附于前面那个DC-DC降压7.5V下面

对于数模共存的系统方案来说 我觉得把数字和模拟部分独立供电是很有必要的。 数模独立供电还可以为数模接地提供更好的区域划分

当然这是不计成本的方案，商用方案也许不会。

iffi123

1452文档说信号处理包括FFT, 这个在软件界面上是啥功能, 软件上显示频谱?

jacksl528

iffi123 发表于 2022-3-30 08:43
1452文档说信号处理包括FFT, 这个在软件界面上是啥功能, 软件上显示频谱?

adau1452 可以支持FFT信号分析，一般用作外部单片机31段频谱指示，当然，它也可以当作分析仪外接设备进行频域分析。

或者还有其它用处 ，没深入研究

iffi123

jacksl528 发表于 2022-3-30 10:12
adau1452 可以支持FFT信号分析，一般用作外部单片机31段频谱指示，当然，它也可以当作分析仪外接设备 ...

1452你玩下来,哪个功能比较实用