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串聯(lián)諧振消除電源噪聲

發(fā)布日期：2021-03-09　點(diǎn)擊：3051次

許多數(shù)字系統(tǒng)在與系統(tǒng)時(shí)鐘相關(guān)的頻率上遭受過(guò)分的電源噪聲，是否可以在電源和接地層之間連接一個(gè)如下所示的串聯(lián)諧振（也稱為）電路以降低這種噪聲？答案是肯定的。但是，電路必須滿足以下不太可能發(fā)生的條件。

首先，系統(tǒng)時(shí)鐘頻率必須保持固定，在不受晶體控制的時(shí)鐘系統(tǒng)中，時(shí)鐘頻率的波動(dòng)可能超過(guò)±30％。低功耗系統(tǒng)通常會(huì)降低時(shí)鐘頻率，以降低空閑時(shí)的功耗。高性能系統(tǒng)有時(shí)會(huì)改變速度以實(shí)現(xiàn)性能。在診斷測(cè)試中系統(tǒng)時(shí)鐘以顯示任何與時(shí)序相關(guān)的故障。采用降噪策略并仔細(xì)調(diào)整為正確諧振頻率的電源在這些條件下將無(wú)法正常工作。

電路的吸引力在于它允許它們使用較小的電容器值。必須通過(guò)使電容器與適當(dāng)?shù)碾姼泻碗娮柚灯ヅ鋪?lái)產(chǎn)生串聯(lián)諧振效應(yīng)。不幸的是，電容器越小，電路越復(fù)雜。

例如，電容器典型值的1/5要求電容器和電感器組件的誤差為士10％。典型值的1/10的電容器需要土5％的誤差。依此類推。很難實(shí)現(xiàn)具有如此嚴(yán)格誤差的高頻電感器。如果您想到固定電感和較小電容值的布局計(jì)劃，以將串聯(lián)諧振點(diǎn)放置在所需位置，則將面臨同樣的困難。電容和電感的精確值不易控制。在以下情況下，時(shí)鐘必須反復(fù)播放而不會(huì)打斷或間隔。當(dāng)時(shí)鐘停止時(shí)，諧振電路將失控，并引起與試圖緩解的問(wèn)題一樣嚴(yán)重的干擾。時(shí)鐘重新啟動(dòng)時(shí)，諧振電路將需要幾個(gè)時(shí)鐘來(lái)趕上。這個(gè)時(shí)期沒(méi)有好處。諧振電路僅對(duì)連續(xù)刺激有用，防止來(lái)目隨機(jī)數(shù)據(jù)事件的嗓聲沒(méi)有效果。

必須將串聯(lián)諧振電路放在要保護(hù)的設(shè)備的一個(gè)波長(zhǎng)的小片段內(nèi)，在該有限半徑內(nèi)，電源和接地層的擴(kuò)展電感會(huì)改變諧振電路的有效串聯(lián)電感，因此，諧振電路的準(zhǔn)確位置是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。因此，如果不進(jìn)行完全重新設(shè)計(jì)，無(wú)法替換布局。更糟糕的是，一個(gè)諧振元件為時(shí)鐘嗓聲在一個(gè)位置的輻射提供了顯著的衰減，可能不會(huì)使甚至來(lái)自其他來(lái)源的噪聲受益，甚至?xí)黾釉肼暋?/span>

最后，諧振電路因此僅衰減一個(gè)頻率噪聲而記住，時(shí)鐘速率的其他諧波無(wú)效或很小，在基于正弦波的系統(tǒng)（例如FM或AM無(wú)線電）中，諧振電源組件可以提供真正令人驚訝的好處。

當(dāng)叢二個(gè)版本轉(zhuǎn)換到下一個(gè)版本時(shí)，各種時(shí)鐘速度以及啟動(dòng)和停止數(shù)字系統(tǒng)的布局都在不斷變化，使用濾波器元件的諧振電源沒(méi)有通過(guò)測(cè)試。使用大型，簡(jiǎn)單，無(wú)諧振的電容器最好使用數(shù)字電源系統(tǒng)。