أساسيات LDO: الضوضاء

هذه المقالة هو الجزء الأول

استخدام المنخفضة للالتسرب المنظم (LDO) تصفية الجهد مضاعف الناجمة عن تشغيل إمدادات الطاقة واسطة، لا الحصول على الطاقة DC تنقية نظر فقط. لأن LDO هو جهاز إلكتروني، والتي سوف نفسها توليد كمية معينة من الضوضاء. LDO اختيار انخفاض مستوى الضجيج واتخاذ خطوات للحد من الضوضاء الداخلي، تدابير تشكل جزءا لا يتجزأ قد يتم تشكيلها دون المساس أداء النظام القضبان العرض تطهير.

الضوضاء الاعتراف

يشمل LDO يفضل أن لا AC الجهد عنصر السكك الحديدية. LDO العيب هو أن الجسم سوف تولد نفس الضوضاء والأجهزة الإلكترونية الأخرى. الشكل (1) يبين أن يظهر الضوضاء في نطاق الوقت.

الشكل 1: الضجيج الناتج السلطة لقطات الضوضاء

تحليل في المجال الزمني أمر صعب. لذلك، هناك طريقتان رئيسيتان للضوضاء الاختبار: عبر كامل، وكقيمة متكاملة.

يمكنك استخدام أدوات تحليل الطيف لتحديد مختلف مكونات الناتج AC خطوط LDO. (تقرير تطبيق "كيفية قياس الضوضاء LDO،" يدخل ثروة من المعرفة من قياس الضوضاء.) الشكل 2 مؤامرات الضجيج الناتج 1A من انخفاض الضوضاء LDO TPS7A91.

FIG 2: TPS7A91 الكثافة الطيفية الضوضاء مقابل التردد وVOUT

وكما ترون من مختلف منحنيات كما الضجيج الناتج (في الجذر هيرتز ممثلة) تتركز في الطرف الأدنى من الطيف. معظم الضجيج يأتي من الجهد الداخلي المرجعية، وخطأ مكبر للصوت FET والمفرق المقاوم.

التحليل عبر كامل من الضجيج الناتج، والضوضاء يمكن أن تساعدنا في تحديد نطاق منحنى ضجيج الفائدة. على سبيل المثال، تطبيقات الصوت المصممين قلقة للغاية حول الأذن البشرية تستطيع أن تسمع ترددات (20HZ إلى 20kHz)، والضوضاء امدادات الطاقة قد يسبب انخفاض في جودة الصوت.

عند إجراء مقارنة بين جهاز أبل، وعادة ما تقدم جدول البيانات حسب قيمة الضوضاء واحدة ومتكاملة. الضجيج هو عادة الانتاج المتكاملة الضوضاء 10HZ إلى إلى 100kHz، وأعرب في microvolts التربيعي (VRMS). (مصنعين أيضا الضجيج من 100HZ إلى إلى 100kHz المتكاملة أو النطاق الترددي المخصص متكاملة من الضوضاء. صناعيا على أساس مدى التردد المحدد، ضوضاء مزعجة لمساعدة قناع الخصائص، لذلك، بالإضافة إلى التحقق من قيمة متكاملة منحنى الضجيج هو المهم.) يبين الشكل 2 قيمة الضوضاء متكاملة المقابلة لكل منحنى. سلسلة تكساس إنسترومنتس LDO القيم الضوضاء التوريد المتكاملة منخفضة تصل إلى 3.8VRMS.

للحد من الضوضاء

وبالإضافة إلى نوعية حدد LDO منخفضة الضوضاء، يمكنك استخدام العديد من التقنيات لضمان LDO لديه أدنى خصائص الضوضاء. وتشمل هذه التقنيات استخدام الحد من الضوضاء ومكثف feedforward. وسوف استكشاف استخدام مكثف التغذية إلى الأمام قبل المقالة القادمة، لذلك ضبطها البقاء.

مكثف الحد من الضوضاء

العديد من TI لديه سلسلة LDO منخفضة الضوضاء مخصصة باسم "NR / SS" دبابيس مخصصة، كما هو مبين في الشكل.

الشكل (3): دبوس NMOS LDO NR / SS

دبوس وظيفتين: يتم استخدامه للضجيج مرشح من الجهد المرجعية الداخلية، والحد من عملية انطلاق تمكين أو بذبح LDO معدل.

إضافة مكثف واحد إلى دبوس (CNR / SS)، وتشكل عامل تصفية RC جود مقاومة داخلية، ويسهم في الجهد إشارة الناتجة عن الضوضاء غير المرغوب فيها التوازي. منذ الجهد المرجعي هو المصدر الرئيسي للضجيج، لا يمكن للقطع الزيادات تردد السعة دفع الجانب الأيسر من مرشح المنخفضة للمرور. 4 يبين الشكل نتائج تأثير الضوضاء على انتاج مكثف.

FIG 4: TPS7A91 الطيفي الضوضاء تردد كثافة مقابل وCNR / SS

4، وأعلى القيم CNR / SS تنتج الضوضاء أفضل. بعد الوصول إلى نقطة معينة، زيادة قيمة السعة لم يعد الممكنة للحد من الضوضاء. الضوضاء المتبقية من الخطأ مكبر للصوت FET وما شابه ذلك.

تشكيل مكثف المقاومة السعة يزيد أيضا من بدء فترة تأخير، والذي يؤدي ارتفاع انتاج التيار الكهربائي بمعدل أقل. عند وقوع الحمل الناتج أو مكثف ذات قدرة كبيرة، سيكون من المفيد للحد من تيار البدء.

1 معادلة 97 يساوي التيار ابتداء من

للحد من تيار البدء، يجب تقليل السعة الانتاج أو خفض معدل عدد كبير. لحسن الحظ، CNR / SS سيمكن هذا الأخير، كما هو مبين في الشكل 5 TPS7A85:

FIG 5: TPS7A85 بدء مقابل CNR / SS

كما ترون، وزيادة القيم CNR / SS يستغرق وقتا أطول لبدء، الذروة ابتداء من الوضع الحالي وسيتم منع سببا محتملا القيمة الحالية تصل إلى الحد من الحدوث.

ملخص

منخفضة الضوضاء السلطة LDO DC أمر بالغ الأهمية لضمان تنقية. LDO والاستخدام الرشيد للاختيار خصائص منخفضة الضوضاء لا يمكن تجاهلها، وذلك لحماية قدر الناتج تنقية ممكن. استخدام NR / SS مكثف ميزتان: انها تساعدك على التحكم في معدل عدد كبير وتصفية الضوضاء إشارة.

LDO معرفة المزيد عن أساسيات، يمكنك تحميل "LDO أساسيات" الكتاب الإلكتروني