Wewnętrzna struktura liniowego zasilacza regulowanego jest prosta, pętla sprzężenia zwrotnego jest krótka, więc hałas jest mały, a reakcja przejściowa jest szybka (gdy zmienia się napięcie wyjściowe, kompensacja jest szybka). Ale ponieważ różnica napięcia między wejściem a wyjściem spada na MOSFET, jego wydajność jest niska. Dlatego regulatory liniowe są zwykle stosowane w aplikacjach o małych prądach i wysokich wymaganiach dotyczących dokładności napięcia.
Zasilacz impulsowy ma złożoną strukturę wewnętrzną, wiele czynników wpływa na wydajność szumów napięcia wyjściowego, a jego pętla sprzężenia zwrotnego jest długa, więc jego wydajność szumów jest niższa niż w przypadku zasilacza regulowanego liniowo, a jego reakcja przejściowa jest powolna. Jednak zgodnie ze strukturą zasilacza impulsowego, MOSFET znajduje się w dwóch stanach: całkowicie włączony i całkowicie wyłączony. Z wyjątkiem energii zużywanej przez napędzający MOSFET i wewnętrzną rezystancję MOSFET-u, cała inna energia jest wykorzystywana na wyjściu (teoretycznie L i C nie są zużywane). energii, chociaż w rzeczywistości tak nie jest, zużywają one niewielką ilość energii).
Ta część wyjaśnia pewne nieporozumienia dotyczące sygnałów o dużej szybkości.
1. To, na co patrzy się z dużą szybkością, to zbocze sygnału, a nie częstotliwość zegara.
1) Ogólnie rzecz biorąc, jeśli częstotliwość zegara jest wysoka, zbocze narastające sygnału jest szybkie, więc ogólnie traktujemy je jako sygnały o dużej szybkości; ale odwrotność niekoniecznie jest prawdziwa. Jeśli częstotliwość taktowania jest niska, a narastające zbocze sygnału jest nadal szybkie, należy go również użyć. Traktuj to jako szybki sygnał. Zgodnie z teorią sygnału zbocze narastające sygnału zawiera informację o wysokiej częstotliwości (wykorzystując transformatę Fouriera można znaleźć wyrażenie ilościowe), dlatego gdy zbocze narastające sygnału jest bardzo strome, powinniśmy traktować je jako wysoko- sygnał prędkości. Jeśli projekt nie jest dobry, prawdopodobnie wzrośnie. Krawędź jest zbyt wolna, z przeregulowaniem, niedoszacowaniem i dzwonieniem. Na przykład sygnał I2C w trybie superszybkim jest taktowany z częstotliwością 1 MHz, ale jego specyfikacja wymaga czasu narastania lub opadania nie większego niż 120 ns! Rzeczywiście istnieje wiele płyt, których I2C nie może przejść!
2) Dlatego powinniśmy zwrócić większą uwagę na szerokość pasma sygnału. Zgodnie ze wzorem empirycznym zależność między przepustowością a czasem narastania (10% ~90%) wynosi Fw * Tr=3,5
2. Wybór oscyloskopu
1) Wiele osób zwraca uwagę na częstotliwość próbkowania oscyloskopu, ale nie na szerokość pasma oscyloskopu. Często jednak szerokość pasma oscyloskopu jest ważniejszym parametrem. Niektórzy uważają, że dopóki częstotliwość próbkowania oscyloskopu jest ponad dwukrotnie większa od częstotliwości zegara sygnału, jest to duży błąd. Przyczyną błędu jest błędne zrozumienie twierdzenia o próbkowaniu. Twierdzenie o próbkowaniu 1 stwierdza, że gdy częstotliwość próbkowania jest większa niż dwukrotność maksymalnej szerokości pasma sygnału, oryginalny sygnał można doskonale odtworzyć. Jednak sygnał, do którego odnosi się twierdzenie o próbkowaniu, jest sygnałem o ograniczonym paśmie (przepustowość jest ograniczona), co jest poważnie niezgodne z sygnałem w rzeczywistości. Nasze ogólne sygnały cyfrowe, z wyjątkiem zegarów, nie są okresowe. Z perspektywy długoterminowej ich widmo częstotliwości jest nieskończenie szerokie; aby przechwytywać sygnały o dużej szybkości, nie mogą zbytnio zniekształcać składowych o wysokiej częstotliwości. Metryki szerokości pasma oscyloskopu są z tym ściśle powiązane. Dlatego prawdziwym problemem jest to, że zniekształcenie zbocza narastającego sygnału przechwyconego przez oscyloskop mieści się w naszym dopuszczalnym zakresie.
2) Jaki rodzaj oscyloskopu o dużej przepustowości jest odpowiedni? Teoretycznie sygnał przechwycony przez oscyloskop o 5-krotnie większej szerokości pasma straci mniej niż 3 procent oryginalnego sygnału. Jeśli wymagane są mniejsze straty, można wybrać oscyloskop niższej klasy. Używanie oscyloskopu z 3-krotnie większą szerokością pasma sygnału powinno wystarczyć do większości wymagań. Ale nie zapomnij o przepustowości swojej sondy!
