電源是每個電路系統(tǒng)的核心；其關(guān)系到這個電路是否正常工作；而對于高端的ARM、DSP等嵌入式處理器更是如此。概因處理器性能越強，對核心的供電要求越高。大電流輸出，高電源穩(wěn)定性是必須的。

近日在調(diào)試TMS320C6678 DSP系統(tǒng)的時候遇到問題，發(fā)現(xiàn)同一個DC-DC電源方案，在不同的輸出電壓下有不一樣的表現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)其在設(shè)置為3.3V供電、1.5V供電的時候，上電曲線很完美；但是在設(shè)置為1V供電的時候，在上電的瞬間卻存在抖動的現(xiàn)象；這讓我大吃一驚。

測試對象：TMS320C6678小系統(tǒng)，供電芯片：TPS54620

測試工具：無線示波器（泰思科技 F28M6D）

測試方式：電壓電流，電路參數(shù)計算

1、電路電壓測量

示波器及待測板子

核心電壓測試

3.3V的上電曲線

1.5V的上電曲線

1.0V的上電曲線（發(fā)現(xiàn)上電有雜波）

放大波形

2、數(shù)據(jù)測量

在觸發(fā)出電源的上電瞬間波形后，打開FFT查看頻率成份；經(jīng)過對比，發(fā)現(xiàn)抖動的噪聲集中在16.9KHz到28.2KHz這個頻段。而3.3V的上電曲線則非常干凈，沒有什么噪聲摻雜在里面。

3.3V的頻率成份

1.0V的頻率成份

3、原理分析：

電路設(shè)計是這樣的：

3.3V原理圖

1.0V原理圖

輸出電壓計算公式

VOUT = 0.8(R1+R2)/R2

則VOUT = 0.8*（2.49K+10K）/10K = 0.9992V

電壓輸出值符合設(shè)計。

最小電感的計算

則Lmin = ((9 - 1)/(4 * 0.3)) * (1 / (9*900kHz)) ≈ 0.8uH

實際電感取值：2.7uH/6A；符合設(shè)計。

最小濾波電容的計算

則Cmin = (4*1)/(900kHz*0.075) = 59.24uF

實際電容值：22uF+22uF = 44uF，不滿足設(shè)計。

4、優(yōu)化方案：

輸出端增加濾波電容，為達(dá)到更好的濾波效果；增加電容組合：22uF+1uF+100nF = 23.1uF；增加后總電容值為44uF+23.1uF = 67.1uF；符合設(shè)計要求。

(不同電容大小的獨立電容在對應(yīng)的噪聲頻段有更好的濾波效果，具體分析在后續(xù)的技術(shù)文章中說明。)

5、更改結(jié)果：

增加了電容后

上電測試：

更改后1.0V上電曲線

FFT頻域分析：

FFT

小結(jié)：

可以發(fā)現(xiàn)，更改后的設(shè)計；即使符合設(shè)計要求，但是上電震蕩的問題仍未解決；總體的紋波有改善，但并不明顯。

從調(diào)試結(jié)果來看，也不是電感電容值的問題；在調(diào)試過程中，電感值更換了1uH、1.5uF、22uH；均存在震蕩的現(xiàn)象。故，初步推測，這個問題是TPS54620的固有缺陷。具體的原因還需要深入排查及咨詢原廠。