当设计模拟或混合信号系统时,电源噪声通常是最重要的考虑因素。
在这种情况下噪声可以被定义为从电源中的组件产生的热噪声,例如电阻器和晶体管。设计为确保正确运行噪声敏感的模拟设备,如ADC,将影响系统操作的许多方面。
灵敏模拟电路中的电源问题
一般来说,在敏感模拟电路中,线性电源因其低纹波特性而更可取。线性调节器的特点是其低输出电压纹波和高带宽。这部分是因为线性调节器不包括频繁打开和关闭的元素。
另一方面,功率效率始终是重要的设计考虑因素,而且,开关模式电源(SMPS)拍摄蛋糕。SMPS比线性电源更有效,但这达到了由于开关组件引起的噪音增加的成本。
为了量化这一点,SMP通常具有输出噪声电压的MV,而线性电源趋于UV输出纹波。
常见的噪声敏感电源架构。图片由德州仪器
为了解决这个差异,一个常见的设计实践是使用SMPS作为DC-DC转换器,并将其送入线性丢弃调节器(LDO)中。从那里,设计者可以让设备通过铁氧体珠,最后为噪声敏感设备供电。LDO有助于减少波纹和噪声,而铁氧体珠有助于降低EMI和过滤电源噪声。
虽然此过程确实工作,但它以增加的功率损耗(由于介绍的LDO)和板空间来源。
德州仪器的新型降压转换器
很清楚这种系统中的缺陷,ti出来寻找一个解决方案。上周,公司宣布“工业的第一个低噪声降压转换器,具有集成的铁氧体珠赔偿”。
TI的新产品,TPS62912和TPS62913,通过利用铁氧体 - 珠子滤波器来减轻DC-DC转换器的纹波,整合铁氧体 - 珠子补偿和远程感应反馈。
新组件将铁氧体磁珠的电感与额外的输出电容相结合,以消除输出电压纹波中的高频器件。根据TI,该特征可以通过大约30dB缩小纹波。
新的TPS62912和TPS62913。图片(修改)使用礼貌德州仪器
据说这些新产品提供了20μV的低噪声rms.对于从100 Hz到100kHz的频率和10μV的低输出电压纹波rms.。有了如此低的噪声值,工程师们希望有能力将LDO组件从他们的设计中移除。
结论
关于此产品的一个问题是其频率范围。由于电路中的所需应用和其他潜在的电路,通常为降压转换器的开关频率为600 kHz,更高。TI表示,该产品包括100Hz至100 kHz的低噪声结果,因此看看噪音结果处于较高频率。
通过将铁氧体珠子集成到设计中,Ti已经能够有效地创造了一种电源,该电源将SMP的效率与线性稳压器的低噪声特性相结合。这意味着与当前的设计方法相比,使用该产品应该有助于节省电力和空间。