1 引言

對于使用 ADC、PLL 和射頻收發(fā)器的信號處理系統(tǒng)設計的電源，低輸出電壓紋波是評估電源質(zhì)量的一項重要因素。在一些旨在實現(xiàn)低輸出電壓紋波的電源設計中，通常第一級使用降壓轉(zhuǎn)換器進行降壓，第二級使用 LDO 濾除紋波。然而，在一些緊湊或具有成本效益的應用中，BOM 成本、設計尺寸和轉(zhuǎn)換效率可能會引起關切。

近年來，將次級無源 LC 濾波器與降壓轉(zhuǎn)換器相結(jié)合的新型低紋波電源設計引起了廣泛的關注。與采用 LDO 的傳統(tǒng)設計相比，該設計可以減小設計尺寸并提高效率。請參閱通過 TPS62913 低紋波和低噪聲降壓轉(zhuǎn)換器為 AFE7920 供電應用手冊。但增加的無源濾波器可能會引入一對共軛極點，而這會威脅環(huán)路穩(wěn)定性。為了克服這一挑戰(zhàn)，一些降壓轉(zhuǎn)換器設計了獨特的內(nèi)部補償來支持第二級 LC 濾波器，例如稱為低噪聲和低紋波電源設計的 TPS62912/3 和 TPSM82912/3。請參閱 TPS6291x 具有集成式鐵氧體磁珠濾波器補償?shù)?3V 至 17V、2A/3A 低噪聲和低紋波降壓轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表。

低紋波和低噪聲通常代表電源的兩種不同特性。紋波是指輸出電壓隨開關頻率的變化，它通過示波器進行測量并通過使用第二級 LC 濾波器來減少。噪聲通常是指 100Hz 至 100kHz 頻率范圍內(nèi)的電壓變化，該變化通常利用噪聲頻譜進行測量，并受到獨特 IC 設計的限制。

對于某些只需要低紋波但不需要低噪聲的應用，本應用手冊中提出了通用峰值電流模式降壓穩(wěn)壓器的第二級 LC 濾波器設計方法，該方法可以有效降低輸出電壓紋波幅度，并確保環(huán)路穩(wěn)定性。第 I 部分介紹了實現(xiàn)所需輸出電壓紋波的第二級濾波器元件選擇方法。第 II 部分介紹了穩(wěn)定性分析和設計方法。所提議的方法通過使用內(nèi)部補償峰值電流模式轉(zhuǎn)換器 TPS62933F 進行了實驗驗證。請參閱 TPS6293x 采用 SOT583 封裝的 3.8V 至 30V、2A/3A 同步降壓轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表。