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,這是不公平的概括。
在當(dāng)今時代,低功耗是每個系統(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)致更低的電費和更長的手機電池時。
大多數(shù)電氣工程師認為他們對電源有很好的了解,因為它們是相對簡單的單功能直流設(shè)備,旨在輸出受控電壓。但是,電源的功能遠不止此描述所暗示的。盡管電源的規(guī)格對大多數(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)的每個可能方面在金錢和時間方面都太昂貴了。
在本文中,我將提供有關(guān)EMI分區(qū)的更多詳細信息。雖然分區(qū)的概念很簡單,但真正的電路板通常需要更多的思考。 當(dāng)涉及混合信號設(shè)計時,分區(qū)尤其重要,例如模擬和數(shù)字或無線和數(shù)字的組合。我的許多客戶將無線(蜂窩、Wi-Fi、藍牙和 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。對于小型移動或物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,充分劃分電路功能的重要性變得強制性,以消除數(shù)字開關(guān)電流對敏感接收器的干擾。
評估隔離電源質(zhì)量的另一個指標(biāo)是其輸出與電源線的隔離。具有高隔離度的電源進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)部的個人電子產(chǎn)品。與個人電子產(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和儀表組中,以處理各種信號。設(shè)計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)商面臨的一項關(guān)鍵挑戰(zhàn)是為音頻編解碼器、手勢傳感器、微處理器數(shù)字無線電、GPS 和 Wi-Fi 等噪聲敏感應(yīng)用提供清潔的電源軌。
實施負載線調(diào)節(jié)的主要原因是在負載電流很大時降低電壓,從而降低功耗和耗散損耗。雖然這是一個經(jīng)常討論的好處,但實施負載線控制的另一個優(yōu)點是它如何改進服務(wù)器的動態(tài)響應(yīng)。
隨著 5G 網(wǎng)絡(luò)、云計算、物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 和虛擬化的普及,IT 基礎(chǔ)設(shè)施正在推動對高性能計算服務(wù)器的需求。 每一代新的服務(wù)器都需要更高的計算能力和效率,同時也增加了對功率的要求。確保服務(wù)器滿足市場需求的關(guān)鍵方面之一是了解微處理器的電源對整個服務(wù)器的動態(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,TI 建議使用Fly-Buck ? 拓撲(或隔離降壓拓撲)來簡化工業(yè)和通信應(yīng)用的隔離偏置設(shè)計。Fly-Buck 設(shè)計將耦合繞組添加到電感器,以提供單個或隔離的偏置電源,而無需光耦合器。LM5017系列使用簡單,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 DC/DC 轉(zhuǎn)換器作出反應(yīng)至關(guān)重要,因為 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。
乍看上去負載開關(guān)有多種形式,包括可以用電路的板載邏輯驅(qū)動的分立 MOSFET;柵極驅(qū)動 IC 與分立 FET 相結(jié)合;以及集成控制器、柵極驅(qū)動和功率 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。
具有集成功率 FET 的單芯片驅(qū)動器提供多種輔助功能,例如固定或可變壓擺率控制、過流保護和欠壓鎖定。這些所謂的智能開關(guān)通常安裝在比單獨的 FET 稍大的封裝中,如果我們使用分立器件實現(xiàn)它們,它們提供的功能往往是“部分”的。但是,與單獨的驅(qū)動器和 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部件中。
電源的輸出電壓通常是固定電壓,但有時可能需要調(diào)整該輸出電壓。例如,我們可以通過調(diào)整饋入內(nèi)核的電壓來降低低壓大電流處理器的功耗,同時保持高性能。
電流源的內(nèi)阻相對負載阻抗很大,負載阻抗波動不會改變電流大小。在電流源回路中串聯(lián)電阻無意義,因為它不會改變負載的電流,也不會改變負載上的電壓。在原理圖上這類電阻應(yīng)簡化掉。負載阻抗只有并聯(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,理想電流源在真實世界是不存在的,但這樣一個模型對于電路分析是十分有價值的。實際上,如果一個電流源在電壓變化時,電流的波動不明顯,我們通常就假定它是一個理想電流源。