Микропроцессоры и микроконтроллеры

 
 
 
«Отладка кода вдвое сложнее, чем его написание. Так что если вы пишете код настолько умно, насколько можете, то вы по определению недостаточно сообразительны, чтобы его отлаживать.»
Brian W. Kernighan.
Русский | Українська


Микропроцессоры и микроконтроллеры :: Статьи :: Шумы в линейных стабилизаторах. часть 2: подавление пульсаций сетевого источника в линейном стабилизаторе.Продолжение

Шумы в линейных стабилизаторах. часть 2: подавление пульсаций сетевого источника в линейном стабилизаторе.Продолжение

Факторы, влияющие на подавление пульсаций

Ток нагрузки

Рассмотрим факторы, влияющие на PSSR в области №2. Если возрастает ток нагрузки, выходное сопротивление стабилизатора уменьшается, и, соответственно, снижается коэффициент передачи стабилизатора. Увеличение тока нагрузки также перемещает полюс функции коэффициента передачи в область более высоких частот, что расширяет полосу пропускания замкнутой цепи ОС. Результатом увеличения тока нагрузки является умень-

шение степени подавления пульсаций на низких частотах из-за уменьшения коэффициента передачи и увеличение PSSR на высоких частотах.

Разница между Uex и Uвых

Разность значений постоянного напряжения между входом и выходом также влияет на коэффициент передачи замкнутой цепи ОС и, соответственно, на PSSR. Как только эта разность уменьшится до 1 В, внутренний проходной транзистор стабилизатора начинает переходить из области насыщения в линейный режим, что приводит к снижению коэффициента передачи по цепи ОС. Линия раздела между активным и линейным режимами пропорциональна квадратному корню из тока стока(тока нагрузки). Как только ток нагрузки увеличивается, разность напряжений между входом и выходом растет как функция квадратного корня тока нагрузки. Например, разность между Ubx и ивых около 0,5 В при небольших токах нагрузки не оказывает отрицательного влияния на PSSR, поскольку проходной транзистор не требует большого запаса для того, чтобы оставаться в активном режиме и сохранять коэффициент передачи стабилизатора. При больших токах нагрузки эта разность в 0,5 В становится недостаточной, и транзистор может перейти в линейный режим, коэффициент передачи прибора снизится и степень подавления пульсаций уменьшится.

При выборе LDO по степени подавления пульсаций источника питания очень важно сравнивать стабилизаторы с одинаковой разностью между Ubx и ивых и с одинаковым током нагрузки. Кроме того, следует сравнивать LDO с одинаковыми выходными напряжениями, поскольку при низких ивых PSSR обычно больше.

Очень важным узлом стабилизатора является ИОН. Любые пульсации и шумы, попадающие в ИОН извне, усиливаются и передаются на выход, поэтому очень важно иметь ИОН с большим PSSR.

Шумы в линейных стабилизаторах

Обычно используют фильтр нижних частот, состоящий из встроенного резистора большого сопротивления и внешнего конденсатора. Влияние ФНЧ видно в области №1 на рисунке 3, где PSSR немного снижается из-за влияния ФНЧ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Существует несколько путей обеспечения высокой степени подавления пульсаций сетевого источника питания (PSSR) в линейном стабилизаторе. Самое простое решение — уже на первом этапе разработки выбрать малошумя-щие LDO с высоким PSSR. Примером таких стабилизаторов могут служить серии TPS793/4/5/6xx или семейство TPS799xx с малым током потребления от компании Texas Instruments. Второй важный шаг состоит в выборе выходного конденсатора Свых. Это должен быть керамический конденсатор с малым эквивалентным последовательным сопротивлением ESR. Емкость конденсатора выбирается исходя из тех частот, на которых требуется обеспечить наибольший PSSR. И, наконец, следует уделить внимание тщательной разводке печатной платы с тем, чтобы в наибольшей степени предотвратить паразитную обратную связь с выхода на вход стабилизатора.

Шумы в линейных стабилизаторах




Следующая статья >>
«OLED-дисплеи - реальные модели»