考慮到低壓差線性穩(wěn)壓器 (LDO) 的線性操作，聽到它們被描述為有損和/或低效的情況并不少見。在很多情況下都是如此。有時(shí)，這是不公平的概括。
在當(dāng)今時(shí)代，低功耗是每個(gè)系統(tǒng)都在朝著的方向發(fā)展，這使得工程師將其應(yīng)用的功耗降至最低是一項(xiàng)關(guān)鍵挑戰(zhàn)。低功耗是我們都可以同意的，特別是當(dāng)它導(dǎo)致更低的電費(fèi)和更長(zhǎng)的手機(jī)電池時(shí)。
大多數(shù)電氣工程師認(rèn)為他們對(duì)電源有很好的了解，因?yàn)樗鼈兪窍鄬?duì)簡(jiǎn)單的單功能直流設(shè)備，旨在輸出受控電壓。但是，電源的功能遠(yuǎn)不止此描述所暗示的。盡管電源的規(guī)格對(duì)大多數(shù)應(yīng)用都充分描述了其性能，但指定其性能(或任何儀器的性能)的每個(gè)可能方面在金錢和時(shí)間方面都太昂貴了。
在本文中，我將提供有關(guān)EMI分區(qū)的更多詳細(xì)信息。雖然分區(qū)的概念很簡(jiǎn)單，但真正的電路板通常需要更多的思考。 當(dāng)涉及混合信號(hào)設(shè)計(jì)時(shí)，分區(qū)尤其重要，例如模擬和數(shù)字或無(wú)線和數(shù)字的組合。我的許多客戶將無(wú)線(蜂窩、Wi-Fi、藍(lán)牙和 GPS)與數(shù)字處理和模擬(例如音頻放大器或視頻)結(jié)合在一起。對(duì)于小型移動(dòng)或物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，充分劃分電路功能的重要性變得強(qiáng)制性，以消除數(shù)字開關(guān)電流對(duì)敏感接收器的干擾。
評(píng)估隔離電源質(zhì)量的另一個(gè)指標(biāo)是其輸出與電源線的隔離。具有高隔離度的電源進(jìn)一步降低了電源輸出的噪聲。良好的隔離阻抗水平包括大于 1GΩ 的參數(shù)與小于 1nF 的并聯(lián)參數(shù)，并且屏蔽得足夠好以支持小于 5μA 的共模電流。
今天的信息娛樂系統(tǒng)是汽車內(nèi)部的個(gè)人電子產(chǎn)品。與個(gè)人電子產(chǎn)品一樣，汽車信息娛樂系統(tǒng)將許多電子產(chǎn)品集成到空間受限的主機(jī)和儀表組中，以處理各種信號(hào)。設(shè)計(jì)這些緊湊且功能豐富的信息娛樂系統(tǒng)的信息娛樂 OEM 和供應(yīng)商面臨的一項(xiàng)關(guān)鍵挑戰(zhàn)是為音頻編解碼器、手勢(shì)傳感器、微處理器數(shù)字無(wú)線電、GPS 和 Wi-Fi 等噪聲敏感應(yīng)用提供清潔的電源軌。
實(shí)施負(fù)載線調(diào)節(jié)的主要原因是在負(fù)載電流很大時(shí)降低電壓，從而降低功耗和耗散損耗。雖然這是一個(gè)經(jīng)常討論的好處，但實(shí)施負(fù)載線控制的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它如何改進(jìn)服務(wù)器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
隨著 5G 網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 和虛擬化的普及，IT 基礎(chǔ)設(shè)施正在推動(dòng)對(duì)高性能計(jì)算服務(wù)器的需求。 每一代新的服務(wù)器都需要更高的計(jì)算能力和效率，同時(shí)也增加了對(duì)功率的要求。確保服務(wù)器滿足市場(chǎng)需求的關(guān)鍵方面之一是了解微處理器的電源對(duì)整個(gè)服務(wù)器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和效率的影響。這使工程師能夠配置電源以獲得最佳性能。
一直以來(lái)，TI 建議使用Fly-Buck ? 拓?fù)?或隔離降壓拓?fù)?來(lái)簡(jiǎn)化工業(yè)和通信應(yīng)用的隔離偏置設(shè)計(jì)。Fly-Buck 設(shè)計(jì)將耦合繞組添加到電感器，以提供單個(gè)或隔離的偏置電源，而無(wú)需光耦合器。LM5017系列使用簡(jiǎn)單，降低了物料清單 (BOM) 成本并提高了性能，這就是它在過去幾年中廣受歡迎的原因。
在這篇文章中，我將介紹用于模擬 Vdd (AVDD) 和數(shù)字 Vdd (DVDD) 電源的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器。了解 ADC 電源引腳如何對(duì) DC/DC 轉(zhuǎn)換器作出反應(yīng)至關(guān)重要，因?yàn)?DC/DC 轉(zhuǎn)換器因其高功率效率而成為大多數(shù)(如果不是全部)供電方案的一部分。
系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片或 SBC 是一種集成電路 (IC)，它結(jié)合了系統(tǒng)的許多典型構(gòu)建塊，包括收發(fā)器、線性穩(wěn)壓器和開關(guān)穩(wěn)壓器。雖然這些集成設(shè)備可以在許多應(yīng)用中提供尺寸和成本節(jié)約，但它們并非在所有情況下都適用。
乍看上去負(fù)載開關(guān)有多種形式，包括可以用電路的板載邏輯驅(qū)動(dòng)的分立 MOSFET;柵極驅(qū)動(dòng) IC 與分立 FET 相結(jié)合;以及集成控制器、柵極驅(qū)動(dòng)和功率 MOS 器件。 PMOS 器件的高邊開關(guān)比 NMOS 器件更容易，盡管對(duì)于給定的器件尺寸和工藝技術(shù)，NMOS 在溝道電阻方面具有優(yōu)勢(shì)。
具有集成功率 FET 的單芯片驅(qū)動(dòng)器提供多種輔助功能，例如固定或可變壓擺率控制、過流保護(hù)和欠壓鎖定。這些所謂的智能開關(guān)通常安裝在比單獨(dú)的 FET 稍大的封裝中，如果我們使用分立器件實(shí)現(xiàn)它們，它們提供的功能往往是“部分”的。但是，與單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)器和 FET 不同，使用智能開關(guān)，我們需要將控制屬性和額定功率正確組合在一個(gè)部件中。
電源的輸出電壓通常是固定電壓，但有時(shí)可能需要調(diào)整該輸出電壓。例如，我們可以通過調(diào)整饋入內(nèi)核的電壓來(lái)降低低壓大電流處理器的功耗，同時(shí)保持高性能。
電流源的內(nèi)阻相對(duì)負(fù)載阻抗很大，負(fù)載阻抗波動(dòng)不會(huì)改變電流大小。在電流源回路中串聯(lián)電阻無(wú)意義，因?yàn)樗粫?huì)改變負(fù)載的電流，也不會(huì)改變負(fù)載上的電壓。在原理圖上這類電阻應(yīng)簡(jiǎn)化掉。負(fù)載阻抗只有并聯(lián)在電流源上才有意義，與內(nèi)阻是分流關(guān)系。由于內(nèi)阻等多方面的原因，理想電流源在真實(shí)世界是不存在的，但這樣一個(gè)模型對(duì)于電路分析是十分有價(jià)值的。實(shí)際上，如果一個(gè)電流源在電壓變化時(shí)，電流的波動(dòng)不明顯，我們通常就假定它是一個(gè)理想電流源。
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王洪陽(yáng)
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