相比线性电源而言,开关电源具有率、小体积等优势,已经广发应用在各类电子产品。但是在精密测量电路中,开关电源对模拟信号的处理电路有很大挑战,不可忽视的原因是放大器的交流电源能力有限。本篇讨论放大器电源比的交流性能评估方法,以及提升性能的方法。
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放大器电源比的具有两个特点:
(1)电源比随频率的上升而明显下降。
(2)放大器正、负电源的共模比,随频率的上升能力存在差异。
如图2.61为ADA4077电源比与频率的关系,可以观察到正电源比和负电源比的曲线不重合。在±15V电源供电时,在100Hz处的负电源电源比约为100dB,正电源电源比约为90dB时。当频率超过100KHz时,正、负电源比大幅下降40~60dB。
所以在开关电源供电精密电路中,依靠放大器自身提高电源比的方式十分有限。提升电路电源能力的方法有两种
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1.电源路径增加滤波;
如图2.67。通常为电解电容、陶瓷电容的组合,部分情况可能增加铁氧体磁珠。其中,C1用作瞬态电流的电荷库低频噪声,通常为10~100μF的电解电容。C2用作高频电源噪声,通常为0.01~0.1μF低电感表面贴装陶瓷电容,并且PCB布局位置紧邻IC电源引脚摆放,然后通过短线路连接到大面积、低阻抗的地平面才能有效。
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