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經(jīng)驗竅門:教你設(shè)計低功耗、低噪聲電源電路

作者: 時間:2014-02-09 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
設(shè)計一個需要超的無線產(chǎn)品,一個3AH的電池要能工作5-6年,需要整個通信機制需要有省電的功能,也需要產(chǎn)品本身有超的能力。那么在設(shè)計、的時候,如何一步一步的規(guī)劃、選擇器件、以及調(diào)試才能設(shè)計出一款給力的低功耗、電路,其中有又哪些需要注意的呢?請看下文工程師的設(shè)計經(jīng)驗和技巧分享!

在做硬件系統(tǒng)設(shè)計時,需要選擇正確的供電芯片,無論是設(shè)計消費數(shù)碼電子還是無線傳感設(shè)備,需要權(quán)衡好產(chǎn)品的各個功能需求。在對噪聲抑制、耗電量、壓降、和電源電壓電流等指標(biāo)做出評估和劃定優(yōu)先級后,才可以進行電源IC的選擇。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/226577.htm

每個信號路徑需要“干凈”的電源。電源管理是系統(tǒng)設(shè)計的最后部分。圖1顯示了如何為信號路徑供電的實例系統(tǒng)。

經(jīng)驗竅門:教你設(shè)計低功耗、低噪聲電源電路

設(shè)計一個需要超低功耗的無線產(chǎn)品,一個3AH的電池要能工作5-6年,這個需要整個通信機制需要有省電的功能,也需要產(chǎn)品本身需要有超低功耗的能力,一個無線產(chǎn)品需要具有超低功耗需要從產(chǎn)品的幾個構(gòu)成部分來分析:

1)電源部分

2)RF部分

3)CPU部分

4)其他部分 這里結(jié)合我的工作做對電源部分的分析:

選擇電源芯片原則:

1)選擇工藝成熟,產(chǎn)品質(zhì)量好,性價比好的廠家產(chǎn)品。

2)選擇工作頻率高的產(chǎn)品,降低周圍器件,降低成本。

3)用封裝小的,但要考慮輸出電流的大小,一般都是小封裝小電流,大封裝大電流

4)選擇技術(shù)支持好的廠家,特別是小公司選擇電源器件時要注意,小公司別人不理睬你

5)選擇資料齊全的,最好有中文的,樣品可以申請的,最好有免費的,供貨周期短的,最好不 要老停產(chǎn)

以上是從大的層面來做分析,包括設(shè)計和采購等方面來考慮。

從技術(shù)要求的層面來分析:

LDO 器件選擇

LDO選擇4個要素:壓差、噪聲、靜態(tài)電流、共模抑制比。

僅僅從省電來說,主要看靜態(tài)電流,有的LDO靜態(tài)電流很小,1UA左右,就是LDO工作時,自身的耗電,這個參數(shù)在省電中很關(guān)鍵,越小肯定越好,但不可能為0,LDO的耗電有兩個指標(biāo):一個為靜態(tài)電流,一個為SET_OFF電流,要區(qū)分哦!!還有壓差,這個好理解,壓差為0就是很理想的LDO。

我現(xiàn)在用的是S-1206系列,日本的,用日貨,沒有辦法,SOT23,路過的朋友介紹一個國貨給我,質(zhì)量要好的,還有R1180X系列,好像也是日本的。以上都是5ua以下的IQ值。

但是做RF的LDO,就需要考慮:噪聲抑制了,因為RF這玩意對噪聲的敏感度太高了。

電源抑制比PSRR (Power supply ripple rejection ratio))是反映輸出和輸入頻率相同的條件下,LDO輸出對輸入紋波抑制能力的交流參數(shù)。和噪聲(Noise)不同,噪聲通常是指在10Hz至 100kHz頻率范圍內(nèi),LDO在一定輸入電壓下其輸出電壓噪聲的均方值(RMS),PSRR的單位是dB,公式如下:PSRR=20 log(△vin/△vout)

電源影響信號路徑性能

經(jīng)驗竅門:教你設(shè)計低功耗、低噪聲電源電路

并不意外的是,電源影響模擬信號完整性,這最終會影響整體的系統(tǒng)性能。提高信號路徑性能的一種簡單方法是選擇正確的電源。在選擇電源時,影響模擬信號路徑性能的一個關(guān)鍵參數(shù)是電源線上的噪聲或紋波。電源線上的噪聲或紋波可以耦合到運算放大器的輸出中,增加鎖相環(huán) (PLL)或壓控振蕩器(VCO)的抖動,或者降低ADC的SNR。和低紋波的電源還能改善信號路徑性能。


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