广告

STOP功能在低噪声数据采集应用中的优势

2020-07-02 德州仪器(TI) 阅读:
电磁噪声是指任何一种多余的电磁能量,其强度足以使信号失真。因此,设计高性能数据采集应用或任何具有特别敏感信号路径的系统时,必须克服噪声问题。

电磁噪声是指任何一种多余的电磁能量,其强度足以使信号失真。因此,设计高性能数据采集应用或任何具有特别敏感信号路径的系统时,必须克服噪声问题。IUIednc

在电源方面,由于其基本的工作原理,高效的DC/DC转换器可能成为重要的噪声源。它们既会在转换器的开关频率处产生低频纹波,也会产生因转换器功率级中电压和电流的快速切换而引起的高频噪声。IUIednc

与开关式稳压器结合使用的降噪技术示例包括额外的过滤无源元件,诸如缓冲电路、铁氧体磁珠和馈通电容器,或在电源路径中包含线性电源,如低压差稳压器。虽然这些方案在大多数应用中都能很好地发挥作用,但它们在效率、解决方案尺寸以及总电源解决方案的成本方面可能会有所权衡,尤其是在如患者监护仪、智能仪表、智能传感器和物联网系统等始终开启的应用中。IUIednc

很多应用肯定会从数据采集和/或射频(RF)通信事件中的无噪声环境中受益。但是,电源设计人员需要考虑效率(换言之,电池寿命)、电路板空间和组件成本之间的权衡是否对他们的设计有意义。在证明可能存在问题时,现代DC/DC转换器确实提供了有助于减少设计折衷影响的功能。一个示例是TPS62840 DC/DC转换器,这是一种超低(60nA)静态电流、高效、750mA降压型稳压器,旨在在始终开启的应用中最大限度地延长电池寿命,可用于始终开机应用。IUIednc

TPS62840的STOP输入管脚(见图1)立即(在电流开关周期之后)和暂时停止调压器的开关。这段时间内,存储在输出电容器中的电荷为应用供电;稳压器绝对不会产生纹波或开关噪声。这种情况下,该应用可以执行无失真、精确的数据采集和RF通信程序。IUIednc

IUIednc

图1:显示STOP输入管脚的典型应用电路IUIednc

当然,在系统进行时,重要的是在器件的输出电压达到系统临界电平之前重启器件。一旦将逻辑低电平施加到STOP管脚,调压器将立即恢复开关操作,而不会有任何启动和/或软启动延迟。图2说明用于以脉冲频率调制(PFM)(图2a)或强制脉冲宽度调制(PWM)(图2b)操作DC/DC转换器的STOP特性。IUIednc

IUIednc

图2:在PFM操作(a)中,VIN = 3.6 V,VOUT = 1.8 V和IOUT = 10 mA和强制PWM操作(b)时,采用TPS62840STOP模式操作(其中蓝色是STOP管脚的输入信号,洋红色是输出电压,绿色是电感器电流)。测量值包括COUT= 10 µF。IUIednc

在STOP模式下进行无噪声测量/RF通信事件的所需时间取决于设置的输出电压VOUT,SET、输出电容值COUT、所需的输出电流IOUT和应用的电压容限。在图2的示例中(VIN = 3.6 V,VOUT,SET = 1.8 V,IOUT = 10 mA, COUT = 10 µF),在时间t = 38 µs之后达到约50 mV的压降。如果恒定输出电流IOUT对输出电容器COUT放电,则可使用公式1估算STOP模式下的输出电压行为VOUT(t)作为时间t的函数:IUIednc

IUIednc

在设计具有强噪声控制要求的始终开启应用的电源架构时,请确保检查TPS62840的STOP功能。结合其他特征,例如在低至 IOUT= 1μA的输出电流时,80%的轻载效率,或者通过将单个电阻器连接到VSET管脚即可在16个预定义输出电压之间进行选择的可能性,TPS62840可帮助最大化系统的电池使用寿命,同时最大程度地减少所需的额外组件数量。IUIednc

本文为EDN电子技术设计 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
  • DC/DC转换器功率降额规范中的挑战和替代方法 当今电子系统正在将更多的功能集成到更小尺寸中,但功能增多使功耗也会增加。因此,为了应对这一趋势,提供系统电压轨的DC/DC转换器必须以更小的封装实现更高的功率,即具有更高的“功率密度”。虽然目前的转换器设计可以具有非常高效率,但仍必须消散巨大热量以将关键组件保持在其最高额定温度以下。
  • “中国IC设计成就奖”提名产品简介:智能终端高清显示驱 新相开发的智能终端高清显示驱动芯片NV305X,采用零电容集成技术、色彩增强技术、图像压缩技术、集成MIPI、SPI、LVDS三种接口,可以同时支持LCD和IGZO两种面板类型,国内自主研发的高速、低成本,市场竞争力强的高清显示驱动芯片。
  • “中国IC设计成就奖”提名产品简介:IVCR1401 35V 4A Si IVCR1401是一款4A单通道高速智能栅极驱动器,能够高效,安全地驱动SiC MOSFET和IGBT, 对比传统的栅极驱动,8引脚设计更简洁,使用更方便,能大大节约开发时间成本。
  • “中国IC设计成就奖”提名产品简介:显示触控一体化驱动 集创北方研发的显示触控一体化驱动芯片(TDDI)突破了CDMA抗干扰技术、驱动控制与触控侦测分时复用全驱动技术、减光罩、低功耗等前沿技术,形成了TDDI特有的显示横纹 (Hline)解决方案
  • “中国IC设计成就奖”提名产品简介:艾为触觉反馈驱动AW AW86224是一款具有F0检测与追踪,内置SRAM波形空间,低功耗、小尺寸的常压线性马达驱动IC
  • “中国IC设计成就奖”提名产品简介:新能源汽车用功率器 比亚迪半导体BF1181是一款电隔离单通道栅级驱动芯片,可兼容并驱动1200V IGBT&SiC功率器件。其互补的输入信号满足5V的信号输入,可直接与微控制器相连。其输出驱动峰值电流高达±8A,满足4500Vus 60s脉冲绝缘要求,适应-40℃~125℃环境运行温度范围。BF1181同时具有优异的动态性能和工作稳定性,并集成了多种功能,如故障报警、源密勒钳位、去饱和保护、主次级欠压保护等,同时集成模拟电平检测功能,可用于实现温度或电压的检测,并提高芯片的通用性,进一步简化系统设计并确保系统更安全,可应用于EV/HEV电源模块、工业电机控制驱动、工业电源、太阳能逆变器等领域。
  • “中国IC设计成就奖”提名产品简介:高可靠性隔离式双通 纳芯微NSi6602-Q1是国内首款车规级高压隔离半桥驱动芯片,该芯片集高隔离耐压、高可靠性、高集成度、低延时、灵活封装配置等特性于一体,可应用在车载电源OBC/DCDC、车载电驱、充电桩、光伏储能、数字电源等泛能源重点发展领域。
  • “中国IC设计成就奖”提名产品简介:英诺赛科氮化镓器件 1. 高频、高功率密度;2. 高边同步整流自供电,不需要辅助绕组,设计简洁;3. 无反向恢复电荷,效率更高;4. 更利于合封集成
  • 从技术角度分析,GaN和SiC功率器件上量还欠什么? 氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)这两种新器件正在推动电力电子行业发生重大变化,它们在汽车、数据中心、可再生能源、航空航天和电机驱动等多个行业取得了长足的进步。在由AspenCore集团举办的PowerUP Expo大会上,演讲嘉宾们深入探讨了包括GaN和SiC在内的宽禁带(WBG)器件的技术优势以及发展趋势。
  • 拆一台苹果万元iMac电脑标配适配器,做工如何? Apple苹果的24英寸iMac已经上市有一段时间了,搭载苹果M1处理器的它性能相较上一代提升了85%,同时机身体积还小了50%。苹果24英寸iMac原装143W适配器A2290,其自带一条特殊的输出线缆,支持15.9V9A输出,下面就随小编一起来看看电源的具体用料做工。
  • 罗克韦尔自动化发布全新HiLINE 800智能低压动力中心 出厂即用,节能高效,助力企业加速实现智能制造
  • “中国IC设计成就奖”提名产品简介:集成隔离电源的隔离 CA-IS3062W是川土微电子在2020年12月推出的一款隔离式控制区域网络(CAN)物理层收发器,同时内部集成隔离式DC-DC转换器。符合ISO11898-2标准的技术规范。此器件采用片上二氧化硅(SiO2)电容作为隔离层,在CAN协议控制器和物理层总线之间创建一个完全隔离的接口,配合内部集成的隔离式DC-DC,可隔绝噪声和干扰并防止损坏敏感电路。
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了