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降低开关电源上的噪声方法都在这了乐福彩票
浏览: 发布日期:2019-08-17

  第三类噪声是高频尖峰和振铃噪声,由于输出电压是由开闭稳压器导通或闭断瞬变形成的。商酌硅电途和PCB走线中的寄生电感和电容;对待降压稳压器,火速电流瞬变将正在SW节点处惹起高频电压尖峰和振铃。

  T开闭稳压器的PSRR机能取决于低频周围内的环途增益机能。开闭稳压器的固有LC滤波器能够抵制中频周围(100Hz至10MHz)内的输入噪声。此周围内的抵制机能比LDO PSRR好得众。是以,开闭稳压用具有理思的PSRR机能,由于其正在低频时具有高环途增益,而固有LC滤波器会影响中频周围。

  为双通道示波器项目打算电源电途,正在这种数字模仿同化的电途板上,低重开闭电源导致的滋扰黑白常主要的,不然模仿电途部门的机能会受到很大的影响。

  图1所示为类型的降压稳压器。两个开闭瓜代接通和断开,是以SW节点电压VSW是一个理思的方波,此性情进而通报到占空比和输入电压。VSWVSW能够用下面的公式体现:

  PSRR响应开闭稳压器抵制输入电源噪声传输到输出的才力。本部门阐述低频周围内的降压稳压器PSRR机能。高频噪声影响输出电压厉重是通过辐射途途,而不是通过前面咨询的传导途途。

  为了低重高频尖峰和振铃噪声,提议采用有用门径实行使用和芯片打算。起首,正在终端负载上应运用出格的LC滤波器或磁珠。普通,这会使输出上的尖峰噪声远小于纹波噪声,但会扩充更高频率的因素。

  其次,应障蔽SW和输入节点的噪声源或让其远离输出侧及敏锐模仿电途,而且障蔽输出电感。尽心结构和布线对打算很主要。第三,优化开闭稳压器的导通/闭断压摆率,并尽量减小开闭稳压器的寄生电感和电阻,从而有用低重SW节点噪声。ADISilentSwitchr®身手也有助于通过芯片打算低重VIN节点噪声。

  越来越众的模仿电途,如ADC/DAC、时钟和PLL等,须要洁净的能供给高电流的电源。每个器件对分歧频率周围内的电源噪声都有分歧的恳求和规格。有须要全数认识分歧类型的开闭稳压器噪声并认知电源噪声恳求,从而打算和竣工高恶果、低噪声开闭稳压器,以满意大大都模仿电途电源的低噪声规格。与LDO稳压器比拟,这种低噪声开闭处置计划将有更高的功用比、更小的处置计划尺寸和更低的本钱。

  VIN 确定后,The VSW基波协和波因素仅取决于占空比。图2显示了与占空比闭系的 VSW基波协和波幅度。当占空比亲昵一半时,纹波幅度以基波为主。

  开闭稳压器中的宽带噪声是输出电压上的随机幅度噪声。它能够用全体频率周围内的噪声密度来体现,单元为 V/√Hz z,或用Vrms来体现,其与频率周围内的密度不成分。因为硅工艺和基准电压源滤波器打算的局部,宽带噪声厉重位于开闭稳压器的10Hz至1MHz频率周围内,正在低频周围内很难通过扩充滤波器来将其低重。

  平常而言,与低压差(LDO)稳压器输出比拟,人们以为守旧开闭稳压器的输出电压噪声很大。然而,LDO电压会惹起重要的出格热题目,并使得电源打算尤其庞杂。全数剖析开闭稳压器噪声很有须要,有助于打算低噪声开闭处置计划,使之形成与LDO稳压器相当的低噪声机能。

  尖峰和振铃噪声会跟着电流负载的提升而提升。图8显示了降压稳压器怎样酿成尖峰。遵照开闭稳压器的导通/闭断压摆率,最高尖峰和振铃频率将正在20MHz至300MHz周围内,受寄生电感和电容影响,输出LC滤波器正在抵制方面能够不黑白常有用。与上述闭于传导途途的通盘咨询比拟,最差的是来自SW和VIN节点的辐射噪声,因为其频率额外高,输出电压和其他模仿电途会受到影响。

  对待获取的驾驭环途通报函数和模块噪声性情消息,有两种分歧的噪声:环途输入噪声和环内噪声。驾驭环途带宽内的环途输入噪声会传输到输出,而环途带宽除外的噪声会被衰减。对待开闭稳压器,打算低噪声EA和基准电压源至闭主要,由于单元反应增益会依旧噪声程度稳固,而不是跟着输出电压电平扩充而提升它。最大的挑拨是寻得全体编制中最大的噪声源,并正在电途打算中低重该噪声。ADP5014针对低噪声身手实行了优化,采用电流形式驾驭计划和一个浅易的LC外部滤波器,正在10Hz至1MHz频率周围内竣工了低于20μVrms的噪声机能。ADP5014的输出噪声机能如图7所示。

  类型降压稳压器宽带噪声峰峰值幅度电压约为100μV至1000μV,远低于开闭纹波噪声。假若运用出格的滤波器来低重开闭纹波噪声,则宽带噪声能够成为开闭稳压器输出电压的厉重噪声。图4显示了当没有出格滤波器时,降压稳压器输出噪声的厉重开头是开闭纹波。图5显示了当运用出格滤波器时,输出噪声的厉重开头是宽带噪声。

  本文阐述和评估的目的是采用电流形式驾驭的降压稳压器,由于它正在使用中最常用。信号阐述是认识开闭纹波噪声、眼前宽带噪声性情(及其开头)、开闭惹起的高频尖峰噪声的厉重法。本文将咨询开闭稳压器PSRR(电源抵制比,其对输入噪声抵制很主要)以及信号阐述门径。

  对待降压稳压器,基波幅度与输入电压、占空比、开闭频率和LC级相闭;可是,通盘这些参数城市影响使用恳求,如恶果和处置计划尺寸等。为了进一步低重纹波,提议扩充后置滤波器。乐福彩票

  为了识别和阐述开闭稳压器输出宽带噪声,必需获取稳压器驾驭计划和模块噪声消息。比方,图6显示了类型的电流形式降压稳压器驾驭计划和模块噪声源注入。

  为了简化估计打算,咱们假设输出LC级为20 dB/十倍频程,然后是与占空比闭系的VOUT纹波基波协和波幅度,如图3所示。当占空比亲昵一半时,三次或奇数次谐波将高于偶数次谐波。因为LC抵制,较高的谐波将具有较低的幅度,而且与总纹波幅度比拟,其比例额外小。同样,基波幅度是开闭稳压器输出纹波中的厉重因素。

  本部门凭据基波协和波外面先容降压转换器输出纹波估计打算公式。遵照开闭稳压器拓扑机闭和根基操作,纹波永远是开闭稳压器中的厉重噪声,由于峰峰值电压幅度平常为几mV到几十mV。它应被视为周期性且可预测的信号。假若以固定开闭频率职责,则正在时域中通过示波器,或正在频域中通过傅立叶认识,很容易将其识别并实行衡量。

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