请教mcu的dac输出有杂音要怎么解决

tang_qianfeng · 发表于 2023-5-25 23:05:40

usb供电，用mcu的dac输出语音到功放，平时没有语音的时候，喇叭有吱吱的声音，我把dac的输出旁路到gnd，吱吱声就非常小，要耳朵贴进时才能听到，如果把dac的输出旁路到vcc，吱吱声就要大很多，远一点也能听到。
另外，功放还有另外一路音频的输入，不受mcu控制，所以不能用mcu来控制功放静音。
要怎么才能消除或尽可能地减小这种杂音呢？还请各位高手答疑，谢谢。

Himem · 发表于 2023-5-25 23:15:11

本帖最后由 Himem 于 2023-5-25 23:35 编辑

不同的电源（笔记本？充电头？）下干扰现象是否有区别

单独模拟输入，断开DAC到功放连接后也有干扰声吗

如果只是MCU引入的干扰倒是可以换i2s的功放(/codec)，或用两路DAC出差分信号给功放可能也有些作用

lb0857 · 发表于 2023-5-25 23:40:09

104旁路掉输入信号，
噪音依旧，
功放噪音，重新布局pcb，电路排除
模拟放大器，pcb布局有讲究，
外壳接地处理，接地点也要重视。

tang_qianfeng · 发表于 2023-5-25 23:47:28

本帖最后由 tang_qianfeng 于 2023-5-25 23:51 编辑

Himem 发表于 2023-5-25 23:15
不同的电源（笔记本？充电头？）下干扰现象是否有区别

单独模拟输入，断开DAC到功放连接后也有干扰声吗

(引用自2楼)

台式机和笔记本都差不多，usb充电头大点的，断开dac到功放几乎没有杂声，和我将dac输出接地差不多效果，但接3.3v vcc杂音就大了
成本敏感，无法i2s，也没有两路dac

tang_qianfeng · 发表于 2023-5-25 23:49:22

lb0857 发表于 2023-5-25 23:40
104旁路掉输入信号，
噪音依旧，
功放噪音，重新布局pcb，电路排除

(引用自3楼)

我感觉像电源上的，我把dac的输入悬空或接地，杂声就非常小，但如果接3.3v（单独ldo输出）杂音就大了

sonna · 发表于 2023-5-26 01:59:11

直接电池供电试试，区分是电源，还是dac本底噪声，
再做相应处理。

ibmx311 · 发表于 2023-5-26 04:14:21

肯定是电源，我一直坚持尽量用线性电源就是为了减少这类不必要的麻烦，不过你这种应用似乎除了隔离也没什么太好的办法了

akey3000 · 发表于 2023-5-26 08:05:04

功放不能关，似乎没有好办法

kv2004 · 发表于 2023-5-26 09:13:00

我也没啥经验，听人说，通过跳线改善，就是用飞线把“地”接过去。
以后画板子，严格按照模拟地一点接地，可能会好。

ghhuang · 发表于 2023-5-26 09:15:31

tang_qianfeng 发表于 2023-5-25 23:49
我感觉像电源上的，我把dac的输入悬空或接地，杂声就非常小，但如果接3.3v（单独ldo输出）杂音就大了 ...
(引用自5楼)

估计地的走线有问题

ghhuang · 发表于 2023-5-26 09:16:06

tang_qianfeng 发表于 2023-5-25 23:49
我感觉像电源上的，我把dac的输入悬空或接地，杂声就非常小，但如果接3.3v（单独ldo输出）杂音就大了 ...
(引用自5楼)

用独立的线性电源供电

tang_qianfeng · 发表于 2023-5-26 09:46:16

kv2004 发表于 2023-5-26 09:13
我也没啥经验，听人说，通过跳线改善，就是用飞线把“地”接过去。
以后画板子，严格按照模拟地一点接地， ...
(引用自9楼)

已经一点接地了。。。。

onepcb_xg · 发表于 2023-5-26 09:55:34

tang_qianfeng 发表于 2023-5-25 23:49
我感觉像电源上的，我把dac的输入悬空或接地，杂声就非常小，但如果接3.3v（单独ldo输出）杂音就大了 ...
(引用自5楼)

这现象，估计MCU的电源滤波，内部参考电压滤波对应的布局布线，没优化好。

推测PCB其它部分的布局布线，也有提升空间。

依经验看，涉及到模拟小信号，或高压，或大电流，或音频相关，或视频相关的产品，电子硬件相关专业且经验较丰富的PCB工程师才有做好的可能。让专业的人做专业的事，可能是成本最低的。项目稍微折腾下，浪费的工时物料，损失的时间，或可能量产时相对低点的良率，维修成本，客户端的沟通成本加起来，估计是数倍于PCB设计成本了。

tang_qianfeng · 发表于 2023-5-26 10:30:38

onepcb_xg 发表于 2023-5-26 09:55
这现象，估计MCU的电源滤波，内部参考电压滤波对应的布局布线，没优化好。

推测PCB其它部分的布局布线， ...
(引用自13楼)

是的，其实我也并不要做到很高的要求，就是想尽量让杂音小点

onepcb_xg · 发表于 2023-5-26 11:29:42

tang_qianfeng 发表于 2023-5-26 10:30
是的，其实我也并不要做到很高的要求，就是想尽量让杂音小点
(引用自14楼)

杂音类似冰山在水面的露出的小角，消除冰山是很多的一小步一小步后完成的。把电源和MCU的滤波尽量做到极致，留意下音频走线可能的双向串扰，估计有改善。

ibmx311 · 发表于 2023-5-26 12:01:26

什么叫做到极致，能做到极致不惜代价也许就改方案了。我现在做一个破adc成本有1万多，其中基准和电阻拿走了成本的95％，咱又不是卖电阻的，想想还是不能干了

onepcb_xg · 发表于 2023-5-26 13:55:50

ibmx311 发表于 2023-5-26 12:01
什么叫做到极致，能做到极致不惜代价也许就改方案了。我现在做一个破adc成本有1万多，其中基准和电阻拿走了 ...
(引用自16楼)

不计成本的极致，通常是军工类项目的做法。量产的或消费类产品，做到极致，主要指，每个元件的布局，每个网络的走线，在可能相互冲突制约时，依硬件设计中的两个基本原则，直流回路和交流回路，兼顾信号串扰和噪声裕量的情况下，依硬件认知和经验，来做类似中庸或均衡处理，在有限的成本或推荐电路框架下，尽量达成相对最完美的设计。一个相同的电路，100个PCB工程师可能有100种细节不同的设计；做到极致，就是尽力向设计最好的哪个目标努力。

czzhouyun · 发表于 2023-5-26 14:06:32

tang_qianfeng 发表于 2023-5-25 23:47
台式机和笔记本都差不多，usb充电头大点的，断开dac到功放几乎没有杂声，和我将dac输出接地差不多效果， ...
(引用自4楼)

没用示波器看看波形吗？另功放上不适合一点接地，要考虑信号的不同路径

ibmx311 · 发表于 2023-5-26 14:16:04

onepcb_xg 发表于 2023-5-26 13:55
不计成本的极致，通常是军工类项目的做法。量产的或消费类产品，做到极致，主要指，每个元件的布局，每个 ...
(引用自17楼)

在pcb上抠细节，说好听点是在创造自我，说不好听的就是一只装逼犯。绝大多数抠的细节其实没什么意义，反正我的员工有那种没事搞水滴焊盘装逼的都会被我一顿挖苦。公司要的是效益，而速度可以改变一切劣势，真没功夫和金钱让他去创造自我。我见到那些连细节都不懂有什么用还在傻抠的就气不打一处来。

ibmx311 · 发表于 2023-5-26 14:24:04

世界上根本就没有完美的事情，做的产品能卖都是一种折中的成功。想去追求完美本身就是极度错误的，既害人也害己，只有那些DIY患者才没事追求根本就不可能的完美。企业追求的是挣钱，作为老板没钱了很可能会去死，不是因为别的是因为责任，要对员工的工资负责要对一大堆家庭负责。突出优点尽量收敛功能尽量减少亮点就行了，想的多往往都是自找的绊脚石，想的多的人往往不能坚持做一件事，有点挫折有点障碍就闪了

onepcb_xg · 发表于 2023-5-26 19:07:50

本帖最后由 onepcb_xg 于 2023-5-26 19:13 编辑

ibmx311 发表于 2023-5-26 14:16
在pcb上抠细节，说好听点是在创造自我，说不好听的就是一只装逼犯。绝大多数抠的细节其实没什么意义，反 ...
(引用自19楼)

大家做技术的，常常做到老，学到老，越做越胆小。你的强项似乎不在PCB方面，经验也不完全适合稍复杂会量产周期长有售后需求的产品，可能会误导后来者。

如下面的PCB，出现在30年前，马马虎虎；20年前，估计是教程没看完。现在依类似标准判断PCB，可能就稍稍过时了。

amigenius · 发表于 2023-5-26 19:21:39

1. MCU的模拟部分有没有单独的供电引脚，有的话4.7uH电感+MLCC，没有的话MCU供电也是电感+MLCC。
2. 功放的GND尽量在靠近MCU的GND处共地。
3. DAC输出先串磁珠+RC，因为只需要播放语音，RC截止频率可以选择低点。

ibmx311 · 发表于 2023-5-26 20:40:22

onepcb_xg 发表于 2023-5-26 19:07
大家做技术的，常常做到老，学到老，越做越胆小。你的强项似乎不在PCB方面，经验也不完全适合稍复杂会量 ...
(引用自21楼)

由于我特别烦那些在pcb上装模作样的小白，所以在30年前靠说实话当上了protel中国区的技术总监,一直干到Altium出现.protel其实是Altium的前身。那些搞销售的人很不愿意带我出门去和客户见面，因为我嘴里从没一句客气的话。但是后来我要走的时候，我才知道在澳洲美洲甚至亚洲其他地方，那些技术总监和我的态度一样只是不像我这样几句话就要撕开别人的底裤罢了。不知道你是从哪里找到这块pcb的，你画板性能可以比这个好吗

onepcb_xg · 发表于 2023-5-26 21:32:06

本帖最后由 onepcb_xg 于 2023-5-26 21:48 编辑

ibmx311 发表于 2023-5-26 20:40
由于我特别烦那些在pcb上装模作样的小白，所以在30年前靠说实话当上了protel中国区的技术总监,一直干到Al ...
(引用自23楼)

高手，佩服！

我一直画PCB的，不方便点评。这PCB设计的亮点，暂时没看出来。

还以为这PCB是你画的，如果不是，可能是你帐号曾被盗用过，发过帖子。方便的话，你也可点评下这PCB，值得大家学习的地方，方便后来者提升PCB设计水准。

tang_qianfeng · 发表于 2023-5-26 22:34:21

本帖最后由 tang_qianfeng 于 2023-5-26 22:38 编辑

amigenius 发表于 2023-5-26 19:21
1. MCU的模拟部分有没有单独的供电引脚，有的话4.7uH电感+MLCC，没有的话MCU供电也是电感+MLCC。
2. 功放的 ...
(引用自22楼)

谢谢指导，mcu有avdd的，我单独用ldo供电了，没啥效果，avdd的mlcc要多大比较合适？

tuy0326 · 发表于 2023-5-26 22:43:00

tang_qianfeng 发表于 2023-5-26 22:34
谢谢指导，mcu有avdd的，我单独用ldo供电了，没啥效果，avdd的mlcc要多大比较合适？ ...
(引用自25楼)

方便的话把你的PCB走线发上来，这样才看的清楚

1.MCU的GND不能跟功放的GND连接在一起，MCU的GND，单独走线到电源入口的大电容上
2.功放的GND也是单独走线到电源入口的大电容上
3.MCU的供电是3.3V，这个没啥注意的
4.功放的电源单独走线到功放，单独电池供电和板子供电分别测试一下是否有改善，如果有改善就在电源上稍微处理下
5.其它数字信号的GND类似MCU的GND处理方式

要注意功放的GND不能跟数字的GND搅合

ibmx311 · 发表于 2023-5-27 00:43:46

onepcb_xg 发表于 2023-5-26 21:32
高手，佩服！

我一直画PCB的，不方便点评。这PCB设计的亮点，暂时没看出来。
(引用自24楼)

就是我画的。不明白你要说什么

ibmx311 · 发表于 2023-5-27 00:55:27

https://www.amobbs.com/forum.php ... E6%BB%B4&page=1

onepcb_xg · 发表于 2023-5-27 10:29:49

tuy0326 发表于 2023-5-26 22:43
方便的话把你的PCB走线发上来，这样才看的清楚

1.MCU的GND不能跟功放的GND连接在一起，MCU的GND，单独走 ...
(引用自26楼)

字面理解，1点和2点的处理方式，有时会导致严重问题。如音频的回流路径：MCU>AMP_IN>AMP_GND>电源GND>MCU_GND，事实上形成了大环路，大概率更会被干扰。

实践中经常的做法是，布局时就先考虑主要信号回路，并极致地优化布局；布线时，一边对音频输入和输出都尽量全包地，一边对可能干扰音频输入的信号尽可能间距拉开些减小串扰，一边对可能被音频功率输出的信号干扰到的信号同样拉开距离。

地线是否分割，通常依最终的布局来确定，有时分割效果好，有时不分割效果好，判断的两个基本准则，是如何同时让无数小环的直流回路和交流回路最优化，系统整体有相对最好的稳定性。这基本也是PCB后仿真段的全部内容：SI，PI，PDN。

请教mcu的dac输出有杂音要怎么解决

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