Hvilken støj har en skiftende regulator?

Oct 14, 2022

Læg en besked

1. Skiftende bølgestøj

Ripple is always the dominant noise in a switching regulator because the peak-to-peak voltage amplitude is typically a few mV to tens of mV, depending on the switching regulator topology and basic operation. It should be seen as a periodic and predictable signal. If operating at a fixed switching frequency, it can be easily identified and measured by an oscilloscope in the time domain, or by Fourier decomposition in the frequency domain.

2. Bredbåndsstøj

Bredbåndsstøj i skiftende regulatorer er tilfældig amplitudestøj på udgangsspændingen. Det kan udtrykkes i form af støjtætheden over hele frekvensområdet, i V/√Hz eller i V rms, som er uadskillelig fra tætheden over frekvensområdet. På grund af begrænsningerne af siliciumproces og referencefilterdesign er bredbåndsstøj hovedsageligt placeret i frekvensområdet 10 Hz til 1 MHz af switching-regulatoren, og det er vanskeligt at reducere det ved at tilføje filtre i lavfrekvensområdet.

Typisk buck regulator bredbåndsstøj peak-to-peak amplitudespænding er omkring 100μV til 1000μV, hvilket er meget lavere end switching ripple støj. Hvis der bruges yderligere filtre til at reducere koblingsbølgestøj, kan bredbåndsstøj blive den dominerende støj i koblingsregulatorens udgangsspænding.

3. Højfrekvente spidser og ringetoner

Den tredje type støj er højfrekvente spidser og ringestøj, fordi udgangsspændingen genereres af omskiftningsregulatorens tænd- eller sluktransienter. Overvej parasitisk induktans og kapacitans i siliciumkredsløb og PCB-spor; for buck-regulatorer vil hurtige strømtransienter forårsage højfrekvente spændingsspidser og ringetoner ved SW-knuden. Spike- og ringestøj stiger med den aktuelle belastning. Figur 8 viser, hvordan en bukkeregulator danner en spids. Afhængigt af tænd/sluk-drejningshastigheden for omskiftningsregulatoren, vil de højeste peaking- og ringefrekvenser være i området 20 MHz til 300 MHz, og output-LC-filteret er muligvis ikke særlig effektivt til afvisning på grund af parasitisk induktans og kapacitans. Sammenlignet med alle ovenstående diskussioner om ledningsveje, er det værste den udstrålede støj fra SW- og VIN-knuderne, udgangsspændingen og andre analoge kredsløb lider på grund af dens meget høje frekvens.


1. DC Regulated power supply

Send forespørgsel