如何通过巧妙融合低噪声技术与纹波控制提升多电源电路中的信号完整性和电源稳定性

  • 天文图吧
  • 2024年12月30日
  • 引言:在为医疗应用、测试和测量以及无线基础设施中使用时钟、数据转换器或放大器的系统设计电源时,工程师常面临提高准确度和精度,同时降低系统噪声的问题。这里,“噪声”指的是电路中的低频热噪声,由电阻器和晶体管产生。本文将探讨如何通过优化电源设计来减少这些噪声,并介绍几种有效的解决方案。 过去,为了减少电源噪声,我们通常采用直流/直流转换器(或模块)、低压降稳压器(LDO)以及铁氧体磁珠滤波器的组合

如何通过巧妙融合低噪声技术与纹波控制提升多电源电路中的信号完整性和电源稳定性

引言:在为医疗应用、测试和测量以及无线基础设施中使用时钟、数据转换器或放大器的系统设计电源时,工程师常面临提高准确度和精度,同时降低系统噪声的问题。这里,“噪声”指的是电路中的低频热噪声,由电阻器和晶体管产生。本文将探讨如何通过优化电源设计来减少这些噪声,并介绍几种有效的解决方案。

过去,为了减少电源噪声,我们通常采用直流/直流转换器(或模块)、低压降稳压器(LDO)以及铁氧体磁珠滤波器的组合,如图1所示。这种方法在负载较小时表现良好,但随着负载增加,LDO功率损耗会导致效率下降和热管理问题。是否有可能实现既高效又低噪的声音设计?答案是肯定的。

替代传统LDO的策略

为了最大限度地减少通过LDO的压降并防止功率损耗,我们可以考虑使用低噪声DC/DC降压转换器或模块来替代传统LDO。这些新型设备不仅能够提供更好的性能,而且还能显著减少功耗。此外,它们通常具有集成带隙滤波功能,这些功能可进一步减少进入误差放大者的额外噪声。

TPS62912和TPS62913系列的低噪声降压转换器,以及TPSM82912和TPSM82913模块,都配备了与集成Rf及外部连接CNR/SS组成一个整合式R-C滤波网络。这一结构能够模拟传统LDO中的带隙滤波性能,从而在保持极致静音的情况下提供超级接近于原有设备性能的解决方案。如果需要更高标准的声音环境,可以选择具有更高效能但同时具备更佳声音特性的设备如TPS7A94。

抑制输出纹波

所有直接-直接变频(DDC)变频都在其开关频率处产生输出纹波。在高度敏感系统中,要求对信号轨进行最小化以避免混响,这就意味着必须极力控制输出纹波水平。这一水平取决于DDC变频开关频率、电感值、输出容量以及等效串联阻抗与等效串联通导之间关系。而且,每个元件都会根据其物理性质影响到这一点,因此对于每个元件都需要做出调整,以便使得整个系统达到最佳效果。

为了最小化这类元件产生出的紊动现象,工程师经常利用调节反馈回路来进行微调,并结合铁氧体磁珠与其他类型的小型容量分散共振零部件构建π形过滤网,以此尽可能地消除负载上的紊动分量。

例如,比如说,在某些情况下,如果我们要用到铁氧体磁珠补偿技术,那么我们可以选用那些含有专门用于这样的目的已经预先配置好的铁氧体磁珠,如TPS62912, TPSM82913这样的一些产品,它们包括了一种特殊形式表现在它们内部包含有一定数量由单独锻造出来并被特别包装以适应特定应用需求的一个类型叫“增强型”或者“增强型”或者称为“增强型”的聚焦圆环状涂层薄膜(Ferrite Thin Film),当你把它置入一个具体的地方并加上一些辅助驱动元素,就形成了一个完整闭环,使得这个过程不会因为任何原因而受到干扰从而导致不均匀分布能力发生变化,使得整个处理过程更加平滑甚至完全没有任何污染物存在。但是如果你想要得到比之前更多优秀的话,那么你可以尝试加入一些新的工具,比如TSP7A94,而如果你想要知道更多关于这个话题,请参考SBVA099文件里的详细说明。

总结

通过集成了能够有效抑制系统内各种不同来源之间相互作用造成交叉污染现象综合作用力的特性,现代电子技术创造了多种方式让工程师能够实现既不依赖于传统稳态供给装置也能保证机制运行顺畅、高质量完美无瑕工作状态的大规模生产制造方式。在实际应用中,不同应用场景对信号质量要求各异,所以选择最适合当前项目目标所需条件下的最佳解法至关重要。如果你的目标是简化复杂难以控制涉及大量不同的参数因素影响到的情形,让他们变得简单易懂且成本较低,同时保持相同以上提到的优点,你应该考虑使用最新发展的一款全新的DC-DC逆变再生芯片产品—基于智能算法改进后的EVM评估板——这个平台允许开发者轻松地创建自己的自定义硬件解决方案,即使是在很有限的空间里也是如此。你只需了解一下哪部分才是关键,然后开始编程即可享受软件界面的便捷操作,从而获得满意结果。

因此,无论您的需求是什么,只要您愿意采纳创新思维,您就拥有无限可能去改变世界!