我正在设计一款将28V、500mA 电源用于基于 GaN 晶体管的射频放大器的产品。 这是一个噪声敏感型应用、其中电源中的纹波必须已知。 LM5157X 似乎是一个不错的选择、因为它具有可选的展频抖动、可在频率范围内扩展输出纹波能量。
但是、数据表中似乎没有关于输出电压纹波的定量信息。 最接近这个问题的是声明"输出电容值可根据输出电压纹波进行选择..."、但未提供有关输出纹波作为此电容或任何其他参数的函数的信息。
是否提供有关器件输出电压纹波的信息？ 否则、我将不得不选择另一个指定用于输出纹波的器件。
谢谢
Farron
Stefan 您好：
我可能拥有您可以提供的所有信息、但我尚未关闭、只是因为可以获得更多信息。 让我在下面补充我的解释和问题，使这一特殊情况更加明确。
我是一名射频和低噪声咨询设计人员、为我的客户使用大量 TI 器件、并且经常不得不对这些器件进行详细的噪声问题处理。 我发现、这些更复杂的问题通常会传递给特定专家(例如印刷版最佳合成器书的作者 Dean Banerjee 、有关合成器噪声的问题)、并想知道是否有类似的开关噪声专家可能会参与其中。
从上面提到的应用手册"EMI降低技术、双随机扩频"中、我从"摘要"部分复制了 LM5156开关的下图。 一些关键点是：
测量 带宽为120kHz (真实行为下比9kHz 更真实的带宽、但仍然不够宽、无法完全捕获尖锐边缘噪声)、 扩频可被计数以将2.2MHz 开关频率的开关杂散及其谐波仅减少约5dB。
2. 在使用9kHz 带宽的特定情况下、为符合法规之外的目标进行设计时、不能相信在9kHz 带宽下测量的噪声。 例如、它显示展频改进为10dB 至15dB。 它还显示了在+47dBuV 时不处于扩展频谱模式时的2.2MHz 开关噪声、该值仅为0.224mVrms 或0.633mVpp。 我从未见 过开关噪声如此低的开关。 它通常在20mVpp 至50mVpp 范围内、有时甚至高达100mVpp。 由于120kHz 测量的噪声标称值比噪声高15dB 至20dB、这意味着在大约4.7mVpp 的范围内产生2.2MHz 的杂散、对于开关而言、这仍然是非常低的、尽管我对 LC 滤波开关具有类似的数字。
在当前项目中、我不是使用这些人工带宽限制来设计合规性。 我正在设计晶体振荡器、出色 VCO 和低噪声合成器等超低噪声频率源最终电源的光谱纯度。 因此、我希望达到的是所需的线性稳压和 LC 滤波阶段、我需要将开关电源用于这些频率源的超低噪声电源。
我可能需要两层线性稳压和 LC 滤波来抑制这些开关杂散、这些杂散会降至超低噪声的本底稳压器、该稳压器的工作频率范围为1nV 至2nV/根赫兹(120kHz 时为0.69uVrms 或1.95uVpp)。 但是、如果我只能使用一个线性调节层和 LC 滤波、我可以提高成本、电路板面积和电源效率。 这似乎取决于展频如何分散杂散噪声。
如果 LM5157中的实际开关噪声为50mVpp、并且实际只有5dB 的展频得到改善、但展频可以计数以防止极窄带杂散(这允许与远高于1Hz 的底限进行比较)、那么它实际上是28mVpp。 为了降低到稳压器的1.95uVpp 下限(以120kHz 带宽为单位)、在2.2MHz 下至少需要83dB 的电源抑制比。 该稳压器可提供大约60dB 至70dB 的范围、单级 LC 滤波可提供其余的范围。
但是、展频可能仍然允许在宽带测量的本底噪声下隐藏窄杂散、所以问题是这些杂散有多糟糕？ 低噪声频率源设计人员不能奢侈地将这些隐藏在宽带底板下、因为测量相位噪声的行业标准是在相位噪声测试集中进行1Hz 宽相位噪声测量。 此类测量可精确曝光窄带杂散。
因此、底线似乎是扩频(不锁定精确的晶体以产生非常聚焦的杂散)、 如果本底噪声下方没有杂散、则由 LC 滤波器补充的单级低噪声线性调节将使开关噪声降至可忽略的程度。 为了说明这一点、可能需要以1Hz 带宽测量形式提供杂散测量。 是否有此类测量？
谢谢、
Farron
