TI新型降压-升压转换器集成了铁氧体磁珠,可减低噪声和纹波

 在设计模拟或混合信号系统时，电源噪声通常是最重要的考虑因素。  噪声可以定义为由电源中的组件（例如电阻器和晶体管）产生的热噪声。为确保对噪声敏感的模拟设备（如ADC）的正常运行而进行的设计将影响系统运行的许多方面。

    敏感模拟电路中的电源注意事项  

通常，在敏感的模拟电路中，线性电源因其低纹波特性而被优选。  线性稳压器的特点是低输出电压纹波和高带宽。部分原因是线性稳压器不包含频繁开关的元件。

另一方面，电源效率始终是重要的设计考虑因素，为此，开关电源（SMPS）成为优选。S  MPS比线性电源更有效，但这是以开关元件引起的噪声增加为代价的。

为了对此进行量化，SMPS通常具有mV的输出噪声电压，而线性电源趋向于uV输出纹波。

 通用的噪声敏感型电源架构。图片由德州仪器（TI）提供

 为了解决这一差异，常见的设计实践是将SMPS用作DC-DC转换器，并将其馈入线性压差调节器（LDO）。 从那里，设计人员可以使设备穿过铁氧体磁珠，最后为噪声敏感的设备供电。LDO有助于最小化纹波和噪声，而铁氧体磁珠则有助于降低EMI并滤除电源噪声。

 虽然此过程确实有效，但代价是功耗增加（由于引入了LDO）和电路板空间增加。

    德州仪器（TI）的新型降压-升压转换器  

TI非常了解这种系统的缺陷，因此着手寻找解决方案。上周，该公司宣布“业界首款具有集成铁氧体磁珠补偿功能的低噪声降压-升压转换器”。

 TI的新产品TPS62912和TPS62913通过利用铁氧体磁珠滤波器，集成铁氧体磁珠补偿和远程感应反馈来减轻DC-DC转换器的纹波。

新组件将铁氧体磁珠的电感与额外的输出电容器相结合，以消除输出电压纹波中的高频器件。根据TI的说法，此功能可将纹波减小约30 dB。

 新的TPS62912和TPS62913。图片（修改）由德州仪器（TI）提供

 这些新产品被说成提供20μV的低噪声RMS 为频率范围从100赫兹至100千赫兹和10μV的低输出电压纹波RMS。 由于噪声值如此之低，因此希望工程师能够将LDO组件从其设计中移除。

    结论  

 关于该产品的一个问题是其频率范围。 通常，降压-升压转换器将具有600 kHz或更高的开关频率，具体取决于所需的应用以及电路中的其他无源器件。  TI表示，该产品包括100 Hz至100 kHz的低噪声结果，因此，较高频率下的噪声结果会让人吃惊。

 通过将铁氧体磁珠集成到设计中，TI能够有效地创建将SMPS的效率与线性稳压器的低噪声特性相结合的电源。这意味着与当前的设计方法相比，使用该产品应有助于节省功率和空间。