开关电源(DC-DC转换器)真的会降低ADC的性能吗
开关制式的DC-DC转换器的简易EMI方案
开关制式的DC-DC转换器的简易EMI方案
;是迭加在DC 输出的所有纹波及噪声成份的总和。
开关DC-DC 转换器通常表现出纹波及噪声的水平在数十毫伏左右。
有一个输出纹波衰减模块结合了有源和无源滤波;在负载达20 A 时可减少输出纹波至小于 3 mV 峰-峰值。
模块尺寸是 2.8” x 2.4” x 0.5”,可衰减低频的输入基频及谐波至DC-20 MHz 的频率范围,效率达93 - 99%。
另外有一款SiP 封装、有源滤波的输出纹波衰减器(图5),在1 kHz 至500 kHz 范围减少输出端的纹波和噪声(周期性及随意性的偏差) (PARD) 30dB 以上。
这器件可用于大部份的开关电源,改善瞬态反应及保证净洁的负载点稳压。
透过转换器的遥感功能或调节引脚来实行负载稳压。
假如转换器没有遥感端或
不适合使用时,调整功能会修正转换器的输出电压;来补偿滤波引至的余量电
压下降。
滤波器的余量电压的设置大大减少了转换器输出端所需的电容;提供
等同的瞬变性能和减少纹波。
图5 –有源滤波的输出纹波衰减器的正常表现
这元件是针对测试及量度、负载点分布电源、要求低噪声电源的感应器,以
及医疗仪器的应用而设计的。
tips:感谢大家的阅读,本文由我司收集整编。
仅供参阅!。
adc采集开关电源噪声处理方案
adc采集开关电源噪声处理方案ADC采集开关电源噪声处理方案引言:在电子设备中,ADC(模数转换器)的采集信号质量直接影响着整个系统的性能。
而开关电源作为一种常用的电源供应方式,其输出的噪声信号往往会对ADC采集信号造成干扰,从而影响采集数据的准确性。
因此,针对ADC采集开关电源噪声的处理成为了一个重要的技术问题。
一、开关电源噪声的来源及特点开关电源的工作原理是通过开关管的开关动作,将直流电压转换为高频脉冲信号,再通过滤波电路将其转换为稳定的直流电压。
在这个过程中,开关动作会产生电磁干扰(EMI)和电压波动(Ripple)两种主要的噪声源。
1. 电磁干扰(EMI):开关电源在开关动作时会产生高频噪声,这些噪声通过导线和PCB板传播,对周围的电路和器件产生干扰。
电磁干扰的频率范围主要集中在几十千赫兹到几百兆赫兹,对ADC的采集信号会产生较大的干扰。
2. 电压波动(Ripple):由于开关电源的输出是通过开关管的开关动作来实现的,因此在输出的直流电压中会存在一定的纹波,这种纹波信号会对ADC的采集信号造成干扰。
电压波动的频率主要集中在几百赫兹到几千赫兹,对ADC采集的低频信号会产生较大的影响。
二、开关电源噪声对ADC采集信号的影响开关电源的噪声信号会对ADC采集信号产生直接或间接的影响,主要表现为以下几个方面:1. 降低信噪比(SNR):开关电源的噪声信号会与被采集信号叠加在一起,从而降低了信号的噪声比,使得采集到的信号质量下降。
2. 引入谐波干扰:开关电源的高频噪声会引入谐波干扰,使得采集到的信号中出现频谱分布不均匀的现象,从而导致采集数据的失真。
3. 产生杂散分量:开关电源的电压波动会引入杂散分量,使得采集信号中出现额外的频率成分,干扰了原始信号的准确采集。
三、开关电源噪声处理方案针对开关电源噪声对ADC采集信号的影响,可以采取以下几种方案来进行处理,以提高ADC采集信号的质量:1. 电源滤波:通过在开关电源的输入端或输出端添加滤波电路,可以有效地抑制开关电源产生的高频噪声。
电源决定模数转换器的好坏
电源决定模数转换器的好坏
当谈到模拟信号链时,每个人都明白输入信号路径的重要性。
我们设计自己的系统,以获取值得关注的信号并保持其完整性,同时竭尽全力来避免或减少干扰。
我们特别留意沿途所置各组件的选择。
.。
.然后我们就给其供电。
笔者曾听人把电源形容成电路的鞋带。
像电路一样,人们常为鞋子的设计和款式做大量艰苦的工作,却直到最后才会想起鞋带。
虽然电源往往是后添加的东西,但它们的设计可能正如信号链本身一样重要。
在本系列的第一部分,笔者将介绍电源抑制(PSR)的概念,并说明电源如何能影响Δ-Σ型模数转换器(ADC)的性能。
笔者的直流(DC)电源固如磐石,对吗?
您的电源也许并不如您想象的那样坚固耐用,信不信由您。
从DC的角度来看,组件容差和温度漂移都可能导致您的电源输出因电路板不同和温度变化而发生变化。
轻微的变化似乎无关紧要(如果它仍在您ADC的工作条件。
二次侧控制PWM型DCDC变换器及优缺点
二次侧控制PWM型DC/DC变换器及优缺点在开关电源变换器中,在主变压器的二次侧,整流,滤波,稳压,过流过压保护,短路保护,恒流控制或者恒功率控制以及输出电压信号反馈等工作几乎都是在二次侧完成的。
然而控制IC却往往在主功率变压器的一次侧,而将这些二次侧信号通过光耦或者信号变压器传输回一次侧。
光耦或信号变压器的线性度,稳定度,响应速度几乎决定了变换器性能的很多参数。
然而光耦及信号变压器都不是非常理想的器件,因此工程师们设想:可否将PWM IC放在主变压器的二次侧。
特别是现在同步整流技术对电源效率的提升如此关键,若要控制好同步整流,特别是设置成软开关的同步整流,就更应考虑将PWM IC放于二次侧。
这样,基准电压源,误差放大器,PWM比较器等部件可以统统放在二次侧。
在初级只要控制好电源起动以及功率开关MOSFET的脉冲驱动就可以了。
因此二次侧控制方案不仅应运而生,而且发展很快。
最早出现的二次侧控制方案为TI公司推出的UCC 3960/UCC3961起动与驱动IC,配合将UCC38C43放于变压器的二次侧组成了业界第一例正激+同步整流的二次侧控制方案,其详细电路见图1。
在图中UCC3960/UCC3961的功能为初始起动,MOSFET的驱动以及过流保护。
其PWM的控制信号从二次侧UCC38C43经一小信号变压器将驱动脉冲送至初级。
在二次侧UCC38C43通过一对同相,反相MOSFET驱动器去驱动同步整流系统的整流(forward)MOSFET及回流(freeweel)MOSFET。
其效果比一次侧传递的信号要准确。
此外,输出的电压取样,放大以及脉宽调制都直接在二次侧完成,比光耦传输效果好,而且动态特性也好得多。
图1 UCC3961+UCC38C43组成的二次侧PWM DC/DC变换器上面方案控制的同步整流是硬开关的,如果进一步提高效率可以考虑二次侧如何完成软开关的同步整流。
Semtech公司的SC4910A/B即是这样一款IC。
adc的模拟电源电压与数字电源电压关系
adc的模拟电源电压与数字电源电压关系ADC(模拟-数字转换器)是一种常用的电子元件,用于将模拟信号转换为数字信号。
在许多电子设备中,ADC的模拟电源电压和数字电源电压之间存在着一定的关系。
模拟电源电压是指供应ADC的电源电压,它通常是一个稳定的直流电压。
模拟电源电压的稳定性对ADC的性能至关重要,因为它直接影响到ADC的精度和准确性。
如果模拟电源电压不稳定,将会导致ADC输出的数字信号不准确或失真。
数字电源电压是指ADC内部用于数字电路运行的电源电压。
它通常是一个固定的电压值,用于提供ADC内部电路所需的电能。
数字电源电压的稳定性对ADC的工作稳定性和性能也有重要影响。
模拟电源电压和数字电源电压之间的关系可以通过ADC的工作原理来解释。
当模拟信号输入到ADC时,模拟电源电压提供了ADC所需的工作电压,使得ADC能够正确地将模拟信号转换为数字信号。
同时,数字电源电压提供了ADC内部电路所需的电能,确保ADC 能够正常运行。
在实际应用中,模拟电源电压和数字电源电压之间的关系可以通过调整电源电压的数值来实现。
通常情况下,较高的模拟电源电压和数字电源电压可以提高ADC的性能,如增加分辨率和减小误差。
然而,过高的电源电压也可能导致ADC的功耗增加和热量产生,因此需要在设计中进行权衡。
ADC的模拟电源电压和数字电源电压之间存在着密切的关系。
稳定的模拟电源电压和数字电源电压可以确保ADC的准确性和性能。
在实际应用中,通过调整电源电压的数值可以优化ADC的工作效果。
因此,在设计和应用ADC时,我们需要充分考虑模拟电源电压和数字电源电压之间的关系,以达到最佳的性能和稳定性。
AD精度——精选推荐
3、A/D转换误差分析及解决办法:A/D转换的误差主要由以下几个方面决定,分别说明如下:(1)单片机的电源电压VDD:在该A/D转换中,VDD电压是造成A/D转换误差的主要原因,如果使VDD电压精度做到较高,则A/D转换误差可以做到很小,在VDD电压精度为0.5%情况下,实际的A/D转换误差小于1%。
(2)软件产生的PWM占空比:若用于产生PWM的软件设计不良,会使存放占空比的寄存器值与实际输出的PWM占空比不一致,这会导致测量误差。
(3)比较器输入端的失调电压:该电压对A/D转换精度有一定影响,但影响较小。
(4)RC滤波电路的纹波:在R1、C1取值不当的情况下,U1处的电压纹波较大,并且延时时间不够,会使A/D转换产生误差,因此R1、C1取值不能太小,但太大又会影响A/D转换速度,推荐使用图一中所示的R1、C1参数,在纹波合理的情况下,其转换误差也可通过软件消除。
A/D转换误差的解决办法:(1)对VDD造成的误差,只能通过提高VDD电压精度来解决,它相当于A/D转换的基准电压。
(2)对于软件中PWM设计不良导致的误差,可修改软件进行解决,本文提供了用软件产生PWM的程序流程图,实际使用中可按此流程设计程序。
(3)对比较器及RC滤波电路的纹波导致的误差,在软件中可通过上、下检测法进行消除,即先将PWM的占空比由小到大变化,使U1电压由低往高逐渐变化,在比较器输出端变化时记录其A/D转换值,再将PWM的占空比由大到小变化,使U1电压由高到低变化,在比较器输出端变化时记录其A/D转换值,将两次的A/D转换值进行平均,可有效地消除这两种误差。
(4)对A/D转换值进行数字滤波,如多次转换求平均值等。
数字滤波消除误差的方法很多,在此不再赘述。
4、A/D转换速度及提高办法:由于该A/D转换是通过PWM滤波后再进行比较来完成的,其PWM的产生与滤波都需要一定的时间,因此其A/D转换速度较慢,适用于对A/D转换速度要求不高的产品中,其A/D转换速度取决于以下几个方面:(1)单片机的运行速度:单片机的运行速度越高则PWM的频率可以越高,RC值就可以取得越小,其延时时间也可以更短,转换速度就更快。
AD转换输入阻抗问题概括
ADC转换的输入阻抗,指的是ADC外部的模拟输入源的输入阻抗,即外部模拟源的输出阻抗,针对各种ADC转换类型的不同,对于外部的输入阻抗有不同的要求。
1:SAR型ADC 这种ADC内阻都很大,一般500K以上。
即使阻抗小的ADC,阻抗也是固定的。
所以即使只要被测源内阻稳定,只是相当于电阻分压,可以被校正。
2:开关电容型,如TLC2543之类。
他要求很低的输入阻抗用于对内部采样电容快速充电。
这时最好有低阻源,否则会引起误差。
实在不行,可以外部并联一很大的电容,每次被取样后,大电容的电压下降不多。
因此并联外部大电容后,开关电容输入可以等效为一个纯阻性阻抗,可以被校正。
3:FLASH.html">FLASH型(直接比较型)。
大多高速ADC都是直接比较型,也称闪速型(FLASH),一般都是低阻抗的。
要求低阻源。
对外表现纯阻性,可以和运放直接连接4:双积分型大多输入阻抗极高,几乎不用考虑阻抗问题5:Sigma-Delta型。
这是目前精度最高的ADC类型,也是最难伺候的一种ADC。
重点讲一下要注意的问题:a.内部缓冲器的使用。
SigmaDelta型ADC属于开关电容型输入,必须有低阻源。
所以为了简化外部设计,内部大多集成有缓冲器。
缓冲器打开,则对外呈现高阻,使用方便。
但要注意了,缓冲器实际是个运放。
那么必然有上下轨的限制。
大多数缓冲器都是下轨50mV,上轨A VCC-1.5V。
在这种应用中,共莫输入范围大大的缩小,而且不能到测0V。
一定要特别小心!一般用在电桥测量中,因为共模范围都在1/2VCC附近。
不必过分担心缓冲器的零票,通过内部校零寄存器很容易校正的。
b.输入阻抗问题。
SigmaDelta型ADC属于开关电容型输入,在低阻源上工作良好。
但有时候为了抑制共模或抑制乃奎斯特频率外的信号,需要在输入端加RC滤波器,一般DATASHEET上会给一张最大允许输入阻抗和C和Gain的关系表。
这时很奇怪的一个特性是,C越大,则最大输入阻抗必须随之减小!刚开始可能很多人不解,其实只要想一下电容充电特性久很容易明白的。
供电电源对高速ADC精度的影响
2021年 / 第11期 物联网技术870 引 言数据采集是物联网应用的关键技术之一。
正是通过数据采集终端将海量的环境数据汇聚起来,如温湿度、辐射、噪音等,以供后续的数据分析、设备控制与信息处理使用[1-3]。
逐次逼近型ADC 因其低电压、低功耗、与数字电路兼容性好的优点,在传感器、物联网等中等精度(10~12 b )、中等速度(50~200 Kb/s )领域应用广泛[4-5]。
ADC 实现高精度采集首先需要提供低噪声电源,大多数ADC 数据手册推荐采用低压差线性稳压器(Low Drop Output, LDO )为高精度ADC 供电以便达到最佳性能[6-8]。
进行ADC 供电设计时应首先考虑转换器的选择。
LDO 的电源噪声显著低于开关电源[9],但在物联网领域,低功耗、高效热管理、最大化电源效率和严苛的体积和重量限制决定了物联网嵌入式领域开关电源的使用较多,两者形成了一定的矛盾。
但如果提前确认好ADC 转换器对供电轨噪声影响的敏感度,开关电源也可以用于物联网嵌入式ADC 芯片的 供电。
1 电源噪声影响参数及简要模型电源噪声有两个重要参数:电源抑制比(PSRR )和电源调制比(PSMR )。
其中PSRR 分为PSRR-DC 、PSRR-AC 。
电源抑制比(Power Supply Rejection Ratio, PSRR )是指电源的输入与输出的纹波比值,可以用最低有效位(LSB )的分数、百分比或对数比值形式表示,单位为dB 。
电源调制比(Power Supply Modulation Ratio, PSMR )与电源抑制比(PSRR )相似。
PSRR 衡量电源缺陷直接耦合到器件输出的程度,PSMR 衡量电源缺陷(纹波和噪声)如何被调制到RF 载波上。
ADC 芯片的电源引脚根据不同的工艺与电路拓扑结构,可以视为一个衰减器,通常其衰减值在40 dB 至60 dB 之间[10]。
MOS 芯片结构中,其S 极、D 极与信号路径存在一个较大的等效电阻,从而会带来衰减。
影响开关模式转换器(switchmodeDCDCconverter)效率的主要因素
影响开关模式、DC-DC转换器效率的主要原因(转)2010-04-07 16:55影响开关模式、DC-DC转换器效率的主要因本文详细介绍了开关电源(SMPS)中各个元器件损耗的计算和预测技术,并讨论了提高开关调节器效率的相关技术和特点。
概述效率是任何开关电源(SMPS)的重要指标,特别是便携式产品,延长电池使用寿命是一项关键的设计目标。
对于空间受限的设计或者是无法投入成本解决功率耗散问题的产品,高效率也是改善系统热管理的必要因素。
SMPS设计中,为获得最高转换效率,工程师必须了解转换电路中产生损耗的机制,以寻求降低损耗的途径。
另外,工程师还要熟悉SMPS IC的各种特点,以选择最合适的芯片来达到高效指标。
本文介绍了影响开关电源效率的基本因素,可以以此作为新设计的准则。
我们将从一般性介绍开始,然后针对特定的开关元件的损耗进行讨论。
效率估计能量转换系统必定存在能耗,虽然实际应用中无法获得100%的转换效率,但是,一个高质量的电源效率可以达到非常高的水平,效率接近95%。
绝大多数电源IC的工作效率可以在特定的工作条件下测得,数据资料中给出了这些参数。
Maxim的数据资料给出了实际测试得到的数据,其他厂商也会给出实际测量的结果,但我们只能对我们自己的数据担保。
图1给出了一个SMPS降压转换器的电路实例,转换效率可以达到97%,即使在轻载时也能保持较高效率。
采用什么秘诀才能达到如此高的效率?我们最好从了解SMPS损耗的公共问题开始,开关电源的损耗大部分来自开关器件(MOSFET和二极管),另外小部分损耗来自电感和电容。
但是,如果使用非常廉价的电感和电容(具有较高电阻),将会导致损耗明显增大。
选择IC时,需要考虑控制器的架构和内部元件,以期获得高效指标。
例如,图1采用了多种方法来降低损耗,其中包括:同步整流,芯片内部集成低导通电阻的MOSFET,低静态电流和跳脉冲控制模式。
我们将在本文展开讨论这些措施带来的好处。
DC-DC转换器和LDO驱动ADC电源输入
DC-DC转换器和LDO驱动ADC电源输入在《DC-DC 转换器与ADC 电源接口》中,讨论了使用DC-DC 转换器(开关调节器)以及LDO 来驱动ADC 电源输入的情况。
使用DC-DC 转换器对LDO 的输入电压进行降压操作是驱动ADC 电源输入的一个极为有效的方式。
回忆一下拓扑结构,如下图1 所示。
输入电源电压为5.0 V,该电压降压至2.5 V,然后输入LDO;LDO 输出为1.8 V,作为ADC 电源电压。
图1 .采用DC-DC 转换器和LDO 驱动ADC 电源输入ADC 基频输入信号音周围可能存在的杂散。
这些开关杂散的位置取决于DC-DC 转换器的开关频率以及ADC 的输入频率。
开关杂散会与输入信号相混合,而杂散会在fIN – fSW 和fIN + fSW 处产生(如下图2 所示)。
图2 . 带开关杂散的数字化ADC 数据FFT好消息是,若设计得当,可最大程度减小这些杂散的幅度;在很多情况下,杂散幅度可以减小至低于ADC 频谱中的谐波或其它杂散,因而可忽略。
让我们来看下与这些杂散相关的考虑因素。
一般的想法是,LDO 会清除这些开关杂散,因为LDO 具有较高的电源抑制比(PSRR)。
事实上,LDO 的PSRR 通常很好,可高达几百kHz。
超出几百kHz 的范围,PSRR 通常下降得非常快。
一般而言,系统中的很多电源噪声处于这个频率范围,因此LDO 可以很好地抑制这些噪声。
诸如AD9683(AD9250 的单通道版本)等ADC 在2 MHz 以上具有更好的PSRR 性能,如下图3 所示;其PSRR 可高达10 MHz。
这使得开关频率附近区域的组合PSRR 低于要求值。
图3 . AD9683 的PSRR 曲线DC-DC 转换器的开关频率通常为400-500 kHz 至1-2 MHz。
LDO 和/或。
影响开关模式转换器switchmodeDCDCconverter效率的主要因素
影响开关模式、DC-DC转换器效率的主要原因(转)2010-04-07 16:55影响开关模式、DC-DC转换器效率的主要因本文详细介绍了开关电源(SMPS)中各个元器件损耗的计算和预测技术,并讨论了提高开关调节器效率的相关技术和特点。
概述效率是任何开关电源(SMPS)的重要指标,特别是便携式产品,延长电池使用寿命是一项关键的设计目标。
对于空间受限的设计或者是无法投入成本解决功率耗散问题的产品,高效率也是改善系统热管理的必要因素。
SMPS设计中,为获得最高转换效率,工程师必须了解转换电路中产生损耗的机制,以寻求降低损耗的途径。
另外,工程师还要熟悉SMPS IC的各种特点,以选择最合适的芯片来达到高效指标。
本文介绍了影响开关电源效率的基本因素,可以以此作为新设计的准则。
我们将从一般性介绍开始,然后针对特定的开关元件的损耗进行讨论。
效率估计能量转换系统必定存在能耗,虽然实际应用中无法获得100%的转换效率,但是,一个高质量的电源效率可以达到非常高的水平,效率接近95%。
绝大多数电源IC的工作效率可以在特定的工作条件下测得,数据资料中给出了这些参数。
Maxim的数据资料给出了实际测试得到的数据,其他厂商也会给出实际测量的结果,但我们只能对我们自己的数据担保。
图1给出了一个SMPS降压转换器的电路实例,转换效率可以达到97%,即使在轻载时也能保持较高效率。
采用什么秘诀才能达到如此高的效率?我们最好从了解SMPS损耗的公共问题开始,开关电源的损耗大部分来自开关器件(MOSFET和二极管),另外小部分损耗来自电感和电容。
但是,如果使用非常廉价的电感和电容(具有较高电阻),将会导致损耗明显增大。
选择IC时,需要考虑控制器的架构和内部元件,以期获得高效指标。
例如,图1采用了多种方法来降低损耗,其中包括:同步整流,芯片内部集成低导通电阻的MOSFET,低静态电流和跳脉冲控制模式。
我们将在本文展开讨论这些措施带来的好处。
dcdc转换器输出电压一段时间后降为零
dcdc转换器输出电压一段时间后降为零下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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dcdc转换器工作原理
dcdc转换器工作原理
DC-DC转换器是一种用来将电源输出的直流电转换成不同电压、电流或功率的装置。
其工作原理基于开关电源技术。
DC-DC转换器包含一个输入端、一个输出端和一个功率开关。
当输入电压施加在输入端时,功率开关会周期性地打开和关闭。
当开关关闭时,输入电压通过电感储存能量,形成电感电流。
当开关打开时,储存在电感中的能量被释放到输出端,产生输出电压。
具体来说,当功率开关关闭时,输入电压被施加在电感上,并导致电感电流逐渐上升。
此时,电容会储存能量,并提供给输出端。
当功率开关打开时,电感中的能量被释放到电容器和输出端,产生稳定的输出电压。
为了减小输出电压的波动和提高效率,DC-DC转换器通常会
添加输出滤波电路和控制电路。
输出滤波电路用于平滑输出电压,减小电压波动。
控制电路用于监测输出电压,并根据需要调整功率开关的开关频率和占空比,以实现恒定输出电压。
总的来说,DC-DC转换器通过周期性地开关功率开关,将输
入电压转换成稳定的输出电压。
这种转换方式具有高效率、稳定性好、体积小等优点,在众多电子设备中被广泛应用。
DCDC变换器中差分延迟线ADC的实现
DC/DC变换器中差分延迟线ADC的实现下文中将介绍一种无需外部时钟、可抵消部分工艺偏差的差分延迟线ADC,并对其建模。
该ADC结构简单、控制信号在内部产生、转换速率快、功耗低,可应用在高频数字DC/DC控制芯片中。
在0.13μmCMOS工艺下仿真表明,在采样电压0.7~1.5V范围内,该ADC输出没有明显偏移,线性度良好。
传统的DC/DC变换器一般采用模拟控制方式,它具有体积小,功耗低等优点,但易受噪声影响。
而数字控制的DC/DC变换器对工艺参数和环境不敏感、控制算法可通过编程实现、易于集成,且能大大缩短产品的开发周期。
一、DC/DC变换器结构数字控制器主要由模数转换器(ADC)、数字补偿器(Digital Compensator)和数字脉冲宽度调制器(DPWM)组成。
一种常用的数字控制器如图1所示。
主电路输出电压与基准电压经ADC进行比较并转换为相应的数字误差信号,数字补偿器则根据误差进行补偿得到给定数字信号。
经DPWM转换成时间信号,控制主电路开关通断。
变换器结构图二、延迟线ADC标准CMOS工艺下一个逻辑门延迟td与电源电压VDD叻有这样一个关系其中,K是一个与器件和工艺有关的常数,Vth是MOS器件的阈值电压。
当VDD大于Vth 时,td可看作与VDD成反比。
延迟线ADC由延迟链、寄存器组和译码电路组成,结构如图2所示。
一串延迟单元组成延迟链。
一种可行的延迟单元的结构如图3所示。
它由一个反相器与一个或非门级联得到。
每个延迟单元都有一个输入端,一个复位端和一个输出端。
延迟单元结构给定一个开始信号AD_Stan,经一定时间间隔后产生一个采样脉冲信号sample,作为D 触发器的控制信号。
在采样信号有效时对D触发器的输入信号进行锁存,将D触发器的输出信号送至译码电路得到最后的误差信号。
图4是延迟线ADC的时序图,假设图2中n=8。
在采样信号有效时,AD_Start信号正好传到第5个延迟单元,于是q1~q5输出为1,q6~q8输出为0。
降低dcdc前端输入电压的方法
降低dcdc前端输入电压的方法
降低DC-DC转换器前端输入电压的方法有很多,以下是其中一些常用的方法:
1. 使用电阻分压器:在输入电压源串联一个电阻分压器,可以降低输入电压。
这种方法适用于输入电压较高的情况,但可能会浪费部分电能。
2. 使用变压器:使用变压器将输入电压降低到所需的电压值。
这种方法适用于需要多种电压等级的情况,但需要一个变压器,增加了电路的体积和成本。
3. 使用开关电源:开关电源是一种高效的降压方法,可以将输入电压降低到所需的电压值。
这种方法适用于需要较高输出电流的情况,但需要一个开关电源,增加了电路的复杂性和成本。
4. 使用线性稳压器:线性稳压器可以将输入电压降低到所需的电压值,同时保持电路的简单性和低成本。
这种方法适用于需要较低输出电流和较低输出电压的情况,但效率较低,可能会浪费部分电能。
需要注意的是,在选择降低DC-DC转换器前端输入电压的方法时,需要考虑电路的效率、体积、成本和输出电流等因素。
影响adc高低温性能
影响adc高低温性能1.ENOB是ADC的转换有效位数,由于ADC做不到完全线性转化,总是会有一些精度损失,从而影响ADC的分辨率,降低ADC的转换位。
需要注意区分ENOB和有效分辨率。
在我测试数据中,发现频率的高低和温度都会影响ENOB 。
频率越高,ENOB会下降:频率越高,拥有的底噪就有越高,从而影响性能。
低温也会影响:在做-40低温测试时,ENOB整体比常温下有低零点几个bit。
2.SFDR:无杂散动态范围。
说的通俗点就是,输入信号经过傅里叶变换,可以得到基波和谐波信号,而SFDR就是基波信号和第二谐波信号之间的功率差,如图1中所示,其中F就是基波信号功率,S是第二基波信号。
蓝色区域就是SFDR,可以看的出来,SFDR=F-S。
当然谐波有很多,但是第二谐波的影响比较大。
SFDR不仅受谐波的影响,还会受底噪的影响,低噪的比较杂乱,但是一般都会在一个动态范围类,比图中的低噪平均在-100db左右,如果低噪整体功率比较大,就会造成第二谐波的提高,从而导致SFDR降低。
当SFDR数值不满意时,可以先先看看低噪和S的是否异常,最大功率是否太低,归一化幅度是否满幅度。
然后分析是算法问题,还是输入信号的质量不够,是否要适当的提高输入信号的功率。
在查看ADC数据手册时,SFDR会受到温度的影响,当温度过低时,会导致ADC的供电端口电压降低,导致整体性能减低。
这点不知道是芯片本身问题还是外搭电路在低温下受到影响导致的。
3.下部分就是信号经过傅里叶变换后的时域频率,正常的信号是有规律,连续性,无杂乱点的。
如果发现点比较杂乱,需要检测下输入信号的质量。
4.归一化的幅度以及最大功率在同一个频率点时应该是差不多不大的,如果发现相差比较大时,说明整体系统某部分出现问题,需要排查。
目前这问题还没发现出现在什么原因,等分析完数据,再补充。
dc-dc转换器工作原理
dc-dc转换器工作原理
DC-DC转换器是一种电子电路设备,它可以将直流电压(直流电源)转换为不同电压等级的直流电压。
DC-DC转换器的工作原理如下:
1. 输入端:直流电源通过输入端进入DC-DC转换器。
2. 开关管:DC-DC转换器中通常有一个开关管,它可以控制电源的开关状态。
3. 脉宽调制(PWM)控制器:PWM控制器根据需要调整开关管的开启和关闭时间。
4. 开启状态:当开关管处于开启状态时,电源会通过开关管进入一个电感元件(通常是电感线圈)。
5. 储能:电感元件会储存电流,并转换为磁场能量。
同时,输出电容器会储存电压。
6. 关闭状态:当开关管处于关闭状态时,储存的磁场能量会释放,并形成变压作用。
这将使输出电压升高或降低,以满足需要的输出电压等级。
7. 输出端:最终,输出电压通过输出端提供给目标设备。
通过不断开启和关闭开关管,DC-DC转换器可以将直流电源
的电压转换为不同的电压等级。
其中,PWM控制器起到了控制开关管工作状态的重要作用,确保输出电压精确稳定。
开关电容的PWM DC - DC转换及其变化状况(译文)
开关电容的PWM DC - DC转换及其变化状况摘要:本文提出了一种新型开关电容脉宽调制(PWM)转换器。
该转换器是一个开关电容和PWM转换器组合。
它具有以下优点:1)所有的MOSFET都是零电压开关;2)自耦变压器自驱动的方法,不必调整同步整流器控制时序,因此大量减少了二极管传导损耗;3)对漏电感不敏感,因此可以使用独立的变压器,它同时适用于电压调节模块(VRM)和虚拟咨询台(VRD);4)单相选择会更加灵活。
在相位控制策略的整个负载范围内,它可以达到更高的效率。
构建一个700千赫l.2-V/35-A油料原型和一个四相700千赫l.2-V/130-A VRM原型是来验证分析。
索引词:负载点(POL)转换器,自驱动脉冲宽度调制解调器(PWM),开关电容转换器,零电压开关电容(ZVS)。
I.引言计算机和电子通讯的新一代设备,它采用了开放式结构,模块化信号和数据的处理方法,因此有必要使用分布式电源系统。
对互联网广告的使用需要配有先进的,高质量的基础设施和可靠的“电网”,从而自然而然采用分布式发电,配电,和调控。
电力处理系统的未来发展,把几乎所有的电力负荷接到有能源来源的电力电子设备。
先进的功率处理系统预计将达到完全可控,完全可重构,自治和可定制的平台,可应用在,诸如电信,计算机,互联网基础设施,汽车应用,航空航天的电力能源供应。
这些先进的系统将被要求提供按需提供能源,并按任何速率和任何需要的形式下载。
为了支持技术的发展趋势,行业在每个电路板的定制,小型化功率负载点(POL)转换器上尝试收集功能更多和更先进的耗电的处理器。
随着迅速增长计算机和电信应用,POL的DC - DC模块是变得越来越小。
对于一些规模DC - DC模块,输出电压低于1V,输出电流要高得多。
高功率密度和高效率是DC - DC模块制造商的主要目标。
高开关频率也增加控制带宽,因为同一瞬态要求,以至于需要更少的输出电容器。
然而,在同步整流(SR)下,传统的多相降压控制器在高频率下有几个严重的问题:高开关损耗,高驱动损耗,高体二极管损耗。
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开关电源(DC/DC转换器)真的会降低ADC的性能吗
工程师一般认为开关电源会降低ADC 的性能,因此通常愿意选用低压差(LDO)线性稳压器,而不使用开关稳压器,但这种认识并非完全正确。
LDO 具
有较低的纹波和噪声指标,但最近的研究表明,高效的开关稳压器也可用于一
些转换器设计中,前提是设计师对电路拓扑有很好的理解,运用一些实用技巧,同时采取一些必要的防范措施。
首先是选择转换器,然后选择正确的开关稳压器,并不是任何开关稳压器都
可以使用。
从数据手册上查阅开关稳压器的噪声和纹波指标,以及开关频率。
典型的开关稳压器在100kHz 带宽范围内大概有10μV rms 的噪声。
假设它们都是白噪声,那么有关频带内的噪声密度相当于31.6 nVrms/rt-Hz。
其次,要查阅转换器的电源抑制(PSR)指标,以了解由于电源噪声引起的转
换器性能下降的关键点。
大多数高速转换器在第一奈奎斯特区内的PSR 典型值
为60dB(1mV/V)。
在使用具有2Vpp 满量程输入范围、78dB 信噪比和125 MSPS 采样速率的16 位ADC 时,本底噪声为11.26 nVrms。
不管噪声源自何处,都必须低于这个值,这样才能不影响转换器的性能。
在第一奈奎斯特区fs/2,转换器噪声等于
89.02μVrms(11.26 nVrms/rt-Hz)乘以sqrt(125 MHz/2)。
虽然开关稳压器的噪声(31.6 nv/rt-Hz)高过这个转换器噪声的两倍,但注意转换器还有60dB 的PSRR,它能将开关稳压器的噪声抑制到31.6 pV/rt-Hz (31.6 nV/rt-Hz 乘以 1 mV/V)。
这个噪声比转换器的本底噪声要小得多,因此开关稳压器的噪声不会
降低转换器性能。
另外,电源滤波、接地和布线也很重要。
在ADC 电源引脚处增加0.1 μF 电容,可以使噪声降低到比上面的计算结果还要小。
在电源输出端增加一个简。