如何去耦电源?

电源去耦的最终目标是使负载正常工作,并使电源特性更接近理想电源-可以快速响应负载的电流需求,电压稳定,清洁且无噪音。

通过电源将电路各部分之间的耦合干扰降至最低。

1.理想电源:“理想电源”的电压等于理想电源的电压。

稳定,无噪音,输出功率无限,响应速度无限快。

即,不管负载消耗的电流如何变化以及以什么速度变化,电源的电压都应该是稳定值。

它不会以任何方式受到负载的影响,并且完全满足了负载的电源要求,并且不会影响负载的正常运行。

2.实际电路中常用功率设备的简要介绍:电子电路中经常使用两种实际功率设备:1.线性稳压器:该电源的原理结构图一般如下,采用负值原理。

被两个电阻分压的电压反馈到“运算放大器”的输入端,运算放大器的另一个输入端连接到固定的基准电压Vref。

根据虚拟短路和虚拟中断以及负反馈的原理,运算放大器将自动调节输出电压,从而调节调节器管(图中的FET)的导通电阻,从而使输出电压Vout和Vref满足Vout·R2 /(R1 + R2)= Vref。

可以看出,线性稳压电源可以等效于串联在电源和负载之间的可变电阻器。

当电源电压或负载电流变化时,电阻的电阻也随之变化,从而将负载分为电压常数。

2.开关电源:以升压型开关电源为例。

其总体结构如下图所示。

FET充当开关。

当FET导通时,电源为电感器和电容器充电,并为负载提供能量。

当FET关断时,电感器储存在电容器中的能量通过续流二极管形成环路,从而为负载提供电能。

可以通过控制FET开关的占空比来调节输出电压。

电子电路中常用的电源是以上两种类型。

这两种类型各有优缺点,使用场合不同。

每种类型都可以继续细分为多个子类别,这超出了本文中电源去耦的范围。

从上面的简要介绍中,我们可以看到这两种类型的实际电源都有局限性。

3.实际电源和理想电源之间的差距:(1)实际电源设备和理想电源的特性之间存在差距:响应速度:如前所述,线性稳压电源使用负反馈可改变调节器的导通电阻以实现电压稳定。

的。

但是运算放大器的带宽是有限的,负反馈的过程需要一定的时间。

因此,实际的线性稳压电源需要一定的响应时间。

换句话说,当输入电压或负载电流变化太快或幅度太大时,电源设备为时已晚或无法完全消除这种变化,负载电源电压就会发生变化,影响正常运行。

负载。

噪声特性:开关电源在开关状态下工作,即电路内部电流急剧变化,因此噪声大于线性稳压器的噪声。

另外,电源内部的各种半导体器件都有其自身的噪声。

这些噪声和电源的不良特性会对负载产生一定的影响。

具体描述功率器件特性的参数包括线性调整率,负载调整率和输出电压噪声。

(2)PCB布线会影响电源质量:众所周知,高速PCB通常是带有专用电源层的多层板,目的是减少电源线的寄生电感。

电感的作用是阻止电流的快速变化。

如果电源线的寄生电感很大,那么当负载突然需要电流时,就无法及时从电源中获得负载。

宽电源平面可以使寄生电感最小,并改善电源质量。

即使这样,寄生电感仍然存在。

为了提供芯片所需的瞬时电流,通常在芯片引脚处放置去耦电容器(电流