TI首款具有集成鐵氧體磁珠補(bǔ)償功能的低噪聲降壓轉(zhuǎn)換器簡化高精度設(shè)計

德州儀器（TI）近日推出了具有集成鐵氧體磁珠補(bǔ)償功能的新系列低噪聲DC/DC開關(guān)穩(wěn)壓器。TPS62912和TPS62913在100 Hz至100 kHz的頻率范圍內(nèi)具有20 μVRMS的低噪聲，以及10 μVRMS的超低輸出電壓紋波，使工程師在其設(shè)計中可消除一個或多個低壓降穩(wěn)壓器（LDO），將功耗最多降低76％，并節(jié)省36％的電路板空間。

在許多高精度測試和測量、醫(yī)療、航空航天和國防以及無線基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用中，電源噪聲是關(guān)鍵的設(shè)計挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的低噪聲電源體系結(jié)構(gòu)包括一個DC / DC轉(zhuǎn)換器；一個低噪聲LDO，如 TPS7A52 、 TPS7A53 或 TPS7A54 ；及一個片外濾波器，如鐵氧體磁珠。通過集成鐵氧體磁珠補(bǔ)償，TPS62912和TPS62913使用大多數(shù)系統(tǒng)中已存在的鐵氧體磁珠作為有效濾波器來抵抗高頻噪聲，從而將電源輸出電壓紋波降低了約30 dB，并簡化了電源設(shè)計。

2020年11月9日到12日，TI將會在線上德國慕尼黑電子展的虛擬展位上展示TPS62913。

輕松降低電源噪聲

高精度系統(tǒng)要求電源軌具有低噪聲和低紋波，以保持信號的精度和完整性。TPS62912和TPS62913均滿足這兩個要求，且在高達(dá)100 kHz的頻率下具有65 dB的電源抑制比。此外，該降壓轉(zhuǎn)換器系列的輸出電壓誤差小于1％，有助于確保嚴(yán)格的輸出電壓精度。兩種轉(zhuǎn)換器都可使用擴(kuò)頻頻率調(diào)制來進(jìn)一步衰減射頻雜散，并允許與外部時鐘同步，因此工程師可輕松滿足其信噪比（SNR）和無雜散動態(tài)范圍（SFDR）的目標(biāo)，這對于類似醫(yī)學(xué)成像或雷達(dá)的應(yīng)用至關(guān)重要。

最大化效率，同時減少功耗

工程師在為敏感型模擬電路供電時，歷來會面臨噪聲與效率之間的權(quán)衡。單獨(dú)使用開關(guān)穩(wěn)壓器會導(dǎo)致過多的開關(guān)噪聲，而增加后穩(wěn)壓器LDO來降低噪聲會導(dǎo)致額外的功耗，尤其是在高負(fù)載電流下。TPS62912和TPS62913的峰值效率高達(dá)97％，使工程師無需LDO即可進(jìn)行噪聲濾波設(shè)計，將功耗降低76％——模擬前端（AFE）設(shè)計為1.8 W，使用如 ADC12DJ5200RF 等寬帶模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）的設(shè)計為1.5W。這意味著與傳統(tǒng)的低噪聲電源體系結(jié)構(gòu)相比，效率分別提高了20％和15％。

節(jié)省電路板空間和總體系統(tǒng)成本

通過在設(shè)計中使用TPS62912或TPS62913，工程師不僅可消除線性穩(wěn)壓器，而且還可消除相關(guān)的無源組件，這可為每個LDO節(jié)省約20mm2的印刷電路板（PCB）面積。通常使用單個LDO的設(shè)計可節(jié)省36％的PCB空間。此外，降壓轉(zhuǎn)換器的集成鐵氧體磁珠補(bǔ)償功能可幫助工程師減少總體DC/DC組件數(shù)量，從其設(shè)計中消除兩個電容器和兩個電阻，以進(jìn)一步降低總體系統(tǒng)成本并縮短設(shè)計時間。

如想了解低噪聲降壓轉(zhuǎn)換器的工作原理，請閱讀技術(shù)文章“ 使用低噪聲降壓轉(zhuǎn)換器將噪聲和紋波降到更低 。”

閱讀應(yīng)用手冊“ 使用TPS62913低紋波和低噪聲降壓轉(zhuǎn)換器為噪聲敏感型ADC供電 ，”了解更多信息。