Jaki hałas ma regulator przełączający?

Oct 14, 2022

Zostaw wiadomość

1. Przełączanie szumu tętnienia

Tętnienia są zawsze dominującym szumem w regulatorze przełączającym, ponieważ amplituda napięcia międzyszczytowego wynosi zwykle od kilku mV do kilkudziesięciu mV, w zależności od topologii regulatora przełączającego i podstawowych operacji. Należy to postrzegać jako sygnał okresowy i przewidywalny. Jeśli działa ze stałą częstotliwością przełączania, można ją łatwo zidentyfikować i zmierzyć za pomocą oscyloskopu w dziedzinie czasu lub za pomocą rozkładu Fouriera w dziedzinie częstotliwości.

2. Hałas szerokopasmowy

Szum szerokopasmowy w regulatorach przełączających to przypadkowy szum amplitudy na napięciu wyjściowym. Można ją wyrazić jako gęstość szumu w całym zakresie częstotliwości, w V/√Hz lub w Vrms, co jest nierozerwalnie związane z gęstością w całym zakresie częstotliwości. Ze względu na ograniczenia procesu krzemowego i konstrukcji filtra referencyjnego, szum szerokopasmowy znajduje się głównie w zakresie częstotliwości od 10 Hz do 1 MHz regulatora przełączającego i trudno jest go zredukować przez dodanie filtrów w zakresie niskich częstotliwości.

Typowa amplituda międzyszczytowego napięcia regulatora buck szerokopasmowego szumu wynosi około 100 μV do 1000 μV, czyli znacznie mniej niż szum tętnienia przełączania. W przypadku zastosowania dodatkowych filtrów w celu zmniejszenia szumu tętnienia przełączania, szum szerokopasmowy może stać się dominującym szumem w napięciu wyjściowym regulatora przełączania.

3. Skoki i dzwonienie o wysokiej częstotliwości

Trzecim rodzajem szumu są skoki i szumy o wysokiej częstotliwości, ponieważ napięcie wyjściowe jest generowane przez stany przejściowe włączania lub wyłączania regulatora przełączającego. Rozważ pasożytniczą indukcyjność i pojemność w obwodach krzemowych i śladach PCB; w przypadku regulatorów buck szybkie stany przejściowe prądu spowodują skoki napięcia o wysokiej częstotliwości i dzwonienie w węźle SW. Hałas skoków i dzwonienia wzrasta wraz z aktualnym obciążeniem. Rysunek 8 pokazuje, jak regulator buck tworzy skok. W zależności od szybkości narastania włączania/wyłączania regulatora przełączającego, najwyższe częstotliwości szczytowe i dzwoniące będą w zakresie od 20 MHz do 300 MHz, a wyjściowy filtr LC może nie być bardzo skuteczny w odrzucaniu z powodu pasożytniczej indukcyjności i pojemności. W porównaniu z wszystkimi powyższymi rozważaniami na temat ścieżek przewodzenia, najgorszy jest szum promieniowany z węzłów SW i VIN, napięcie wyjściowe i inne obwody analogowe cierpią z powodu jego bardzo wysokiej częstotliwości.


1. DC Regulated power supply

Wyślij zapytanie