通過LC電源濾波電路改善SSO 的算法與設(shè)計(jì)

　　2 π 型LC 電源濾波電路

　　2.1 π 型LC 電源濾波電路模型及工作原理

　　由于電源系統(tǒng)提供的前端輸入電源V 實(shí)際中是一個(gè)變化的值，里面有很多紋波成分，當(dāng)0 0 ωn 2ω 時(shí)，LC 電路對(duì)紋波有放大作用，所以產(chǎn)生了L 型LC 濾波電路的改進(jìn)型—π 型LC 電源濾波電路（見圖二）。具體就是在電感前端增加濾波電容，形成π 型。這樣輸入電源首先要經(jīng)過一級(jí)初級(jí)濾波，然后再進(jìn)入LC 濾波電路，這樣可以有效地改善LC 濾波電路的濾波效果。

圖二 π 型LC 電源濾波電路

　　2.2 π 型LC 濾波電路算法分析

　　C2 要選擇一個(gè)合適的值，選擇過大會(huì)增加成本，過小會(huì)影響濾波效果，實(shí)踐中取C2＝C1，其構(gòu)成類似于二階巴特沃斯濾波器，巴特沃斯濾波器特點(diǎn)是通帶內(nèi)頻率響應(yīng)曲線最平坦，阻帶內(nèi)則逐漸下降為0，這樣可以起到更好的濾波效果。

　　3 LC 濾波電路的LAYOUT 設(shè)計(jì)

　　LAYOUT 是LC 濾波電路的重要組成部分，合理的LAYOUT 可以最大限度地體現(xiàn)設(shè)計(jì)效果，反之則會(huì)帶來額外的干擾。

　　3.1 π 型LC 濾波電路LAYOUT 設(shè)計(jì)

圖三 π 型LC 電源濾波電路的LAYOUT 效果圖

　　整個(gè)電路分為三個(gè)網(wǎng)絡(luò)平面：電源平面、芯片電源平面和地平面。為了保證電源連通效果，避免在連通的網(wǎng)絡(luò)上引起額外的壓降，所有網(wǎng)絡(luò)使用敷銅相連接。以π 型LC 濾波電路為例，整個(gè)電路LAYOUT 的效果見圖三。首先通過過孔從電源平面上引入供電電流，供電電流經(jīng)過前級(jí)濾波電容濾波后進(jìn)入電感，經(jīng)過電感扼流后輸出電流，輸出電流經(jīng)過后級(jí)退耦電容濾波后通過過孔輸送到芯片電源平面。在電源平面換層的時(shí)候要多加過孔，減小由過孔引起的感抗。另外獲取電源的區(qū)域和獲取地的區(qū)域相鄰，增加電平的精確性。

　　3.2 L 型LC 濾波電路LAYOUT 設(shè)計(jì)

　　L 型LC 濾波電路LAYOUT 設(shè)計(jì)和π 型類似，只是少了前級(jí)的濾波電容，電源是通過過孔直接進(jìn)入電感進(jìn)行扼流。

　　結(jié)語

　　文章提出的改善SSO 的LC 電源濾波電路算法與設(shè)計(jì)，經(jīng)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)LC 濾波器對(duì)于中高頻干擾有明顯抑制作用，可以有效改善SSO 問題。其缺點(diǎn)在于增加了器件，帶來成本。另外對(duì)于電流I 特別大的電路不適用，原因是相對(duì)應(yīng)的電感值很小，生產(chǎn)上難實(shí)現(xiàn)。