在便携式电子器件行业,室内设计师根据多种多样要素(规格、成本费和特性),运用她们的基础知识和好分辨来挑选元器件。但这种要素通常要开展衡量,室内设计师务必根据需要的后商品慎重挑选元器件。几乎与其它行业一样,便携式销售市场,尤其是手机销售市场,通常会与此同时给予高档(多用途)和中低端(便宜)商品。
手机电脑主板包含不一样的元器件,如矿用变压器、音频放大器及前置放大器、数据信息转化器和ASIC等。挑选矿用变压器以前,室内设计师需要考虑到封装形式选择项,及其更小的封装形式是不是会使特性减少。虽然在便携式商品行业中小型封装形式很受大家喜爱,但中小型封装形式很有可能会给室内设计师产生不便和问题。选用塑胶封装类型的矿用变压器,例如SC70,通常无法做到与SOIC或MSOP封装相匹配商品同样的特性。小型芯片级封装形式(CSP)(这本质上是裸片),曝露于光源下,键入偏流很有可能产生上百数量级的偏位。该封装类型也很容易在拼装期内产生开裂。
什么主要参数重要?
在充电电池输电的行业应用—尤其是PDA和手机,因为电池电压会伴随着影响而降低,因而应挑选PSRR特性好(~80dB)的矿用变压器。除此之外,要留意功率放大配备,这是由于藕合到放大电路中的噪音将造成噪音脉冲信号上升。电阻的挑选也十分重要,更高的电阻会造成更多的噪音。室内设计师可以运用4?估计约翰逊噪音(Johnsonnoise)或电阻器噪音,这儿R的部门是K欧母,因而100K欧姆电阻造成大概40nV噪音!
假如应用好几个矿用变压器,降低噪音的一个办法是选用图1所显示的计划方案。该方式 可以按因素降低輸出噪音,这儿n是采用的放大仪总数。针对LMV651来讲,輸出噪音将下降到大概12nV/。除此之外室内设计师需要考虑到限定网络带宽以使噪音少:室内设计师可以将一个小电容器与意见反馈电阻并联应用,借此机会减少噪音。
矿用变压器的挑选也在于其他的元器件。室内设计师应对的一个广泛挑戰是为数模转换器(ADC)挑选适宜的矿用变压器。虽然市面上带很多种类的数据信息转化器,可是矿用变压器和数模转换器中间的搭配标准却不一样,室内设计师在进行挑选以前务必用心考虑到一些规则。
大概访问二种元器件的数据信息指南将给予有效的信息内容,但这还不够。先,选择配电工作电压同样的矿用变压器和数模转换器。随后挑选THD+N小的矿用变压器。假如不可以搜索到失帧数据信息,就查询输出阻抗:输出阻抗小的矿用变压器通常代表着更小的THD。速率是此外一个需要考虑到的主要参数,虽然迅速的矿用变压器速率用起來很舒服,但务必考虑到一些折中要素,例如更高一些的输出功率和时不时的不稳定。
依据选用的ADC,室内设计师应选用少为ADC取样率50倍速率的放大仪。变换速度也可能是一个限定要素,室内设计师可以按照2?fVp开展测算,这儿f是键入数据信号頻率,Vp是较大輸出摆幅。例如,頻率为400kHz的100mV键入数据信号(收获为10)规定放大仪的转化速度少为2.5V/μs。
一旦明确了这种主要参数,室内设计师需要考虑到平稳時间,该主要参数有可能会造成欺诈。大部分生产商要求矿用变压器的平稳時间在特殊键入电流的0.1%或0.01%范畴内。假如设计规定更多的精密度,例如16位,那麼就必须满度0.0015%范畴的主要参数。处理该问题的一个办法是运用下边的公式计算,根据数模转换器的精密度来可能矿用变压器的平稳時间:
这儿,N是十位数,f是放大仪的开环增益网络带宽。
例如收获为10的矿用变压器,如LMV651,精准度为12位时,平稳時间大概为1.4μs;精密度为16位时,平稳时间是1.65μs。该公式计算仅仅一个类似式子,沒有充分考虑杂散电容器、电脑主板电感器或数模转换器的输进电容器,这种要素都将危害平稳時间。
作出后的挑选以前,重要的的指标值之一是矿用变压器的噪音,噪声较高的放大仪会减少数模转换器的精密度,给系统软件产生显着偏差。逐渐测算电源电路总輸出噪音以前(这可能是一项十分冗杂枯燥的工作中),好是先可能一下。那样室内设计师就了解是不是应再次应用选定的放大仪。该可能牵涉到矿用变压器在有关网络带宽上的综合性工作电压噪音和放大电路配备的收获。我们可以将该公式计算描述为:
这儿,NG是噪音收获,en是矿用变压器的工作电压噪音,BW是闭环控制网络带宽。
在图2的控制电路中,在輸出端选用简洁的带通滤波器。在该例中,輸出噪音是在该过滤器网络带宽(按1/2πRC测算)下的综合性噪音。假如选用二阶过滤器,网络带宽要乘于指数1.05。
运用以上公式计算和LMV651工作电压噪音相对密度(17nV/),图2电源电路在100kHz网络带宽(过滤器网络带宽)下的总輸出RMS噪音是53.7V。一旦估计出总輸出噪音,室内设计师可以运用下边的计算公式矿用变压器的频率稳定度(SNR):
这儿,VFS是满度工作电压范畴,Eout是上文测算的矿用变压器噪音。例如,2.5V数据信号造成的频率稳定度是86.4dB。
随后,室内设计师应依据下边的计算公式放大仪和数模转换器的总SNR:
ADC121S021的SNR是72.3dB,当ADC121S021与LMV651配搭时,总SNR是72.1dB。忽视谐波电流,室内设计师可以将该SNR变换为等效电路的比特犬数:ENOB=(SNR-1.76)/6.02,随后依据等额的比特犬数明确只亏损了大概0.3dB,这等同于0.03%总精密度偏差。
因为噪音是特殊网络带宽下的综合性噪音,显而易见噪音也与网络带宽成占比。换言之,减缩网络带宽将降低噪音;拓展网络带宽将提升噪音。假如决策挑选更带宽测试的过滤器,室内设计师应考虑到挑选更低噪音的放大仪。例如,图2电源电路中的10MHz过滤器造成不够71dB的总SNR,造成0.5比特犬损害。但将LMV791(5.8nV/)与一致的过滤器配搭应用时,SNR提升到72dB以上。室内设计师只需简洁的挑选更低噪音的矿用变压器就可以提升操作系统的精密度。但务必考虑到与此相关的各种各样折中要素,例如功能损耗和封装形式规格。
待考虑到的其他规格型号指标值
至此,大家探讨了为设计方案挑选元器件的基本准则和标准,但也有其他的一些要素尚需考虑到。例如,针对规定更高精密的运用,DC指标值(例如键入偏移电压和飘移)很有可能十分关键。