1 引言

對(duì)于采用 ADC、PLL 和射頻收發(fā)器的信號(hào)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電源，低輸出電壓紋波是評(píng)估電源質(zhì)量的一項(xiàng)重要因素。在一些旨在實(shí)現(xiàn)低輸出電壓紋波的電源設(shè)計(jì)中，通常第一級(jí)使用降壓轉(zhuǎn)換器進(jìn)行降壓，第二級(jí)使用 LDO 濾除紋波。然而，在一些緊湊或具有成本效益的應(yīng)用中，BOM 成本、設(shè)計(jì)尺寸和轉(zhuǎn)換效率可能會(huì)引起關(guān)切。

近年來(lái)，將次級(jí)無(wú)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(shè)計(jì)引起了廣泛的關(guān)注。與采用 LDO 的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比，該設(shè)計(jì)可以減小設(shè)計(jì)尺寸并提高效率。請(qǐng)參閱通過(guò) TPS62913 低紋波和低噪聲降壓轉(zhuǎn)換器為 AFE7920 供電 應(yīng)用手冊(cè)。但增加的無(wú)源濾波器可能會(huì)引入一對(duì)共軛極點(diǎn)，而這會(huì)威脅環(huán)路穩(wěn)定性。

添加第二級(jí)濾波器后，不同的反饋檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)可能對(duì)環(huán)路穩(wěn)定性產(chǎn)生不同的影響。在低紋波電源的峰值電流模式轉(zhuǎn)換器次級(jí)濾波器設(shè)計(jì) – 第 I 部分：用于減少輸出紋波的濾波器設(shè)計(jì) 應(yīng)用手冊(cè)中，反饋方案被分為三種類型：第一級(jí)檢測(cè)、第二級(jí)檢測(cè)和混合檢測(cè)。本文首先比較了這三種反饋檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)。由于混合檢測(cè)在負(fù)載調(diào)節(jié)和環(huán)路穩(wěn)定性方面具有良好的性能，因此選擇了混合檢測(cè)作為建議的反饋檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上，本文分析了具有混合檢測(cè)功能的峰值電流模式降壓穩(wěn)壓器的環(huán)路響應(yīng)，并提出了穩(wěn)定性設(shè)計(jì)方法。結(jié)合第 I 部分中關(guān)于第二級(jí)濾波器元件選擇的限制，本文提出了基于 PCM 轉(zhuǎn)換器的低紋波電源設(shè)計(jì)的應(yīng)用設(shè)計(jì)流程。最后，我們通過(guò)使用 TPS62933F（TPS6293x 采用 SOT583 封裝的 3.8V 至 30V、2A/3A 同步降壓轉(zhuǎn)換器）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了本應(yīng)用手冊(cè)中提出的設(shè)計(jì)方法。具有第二級(jí)濾波器的 TPS62933F 低輸出紋波電源參考設(shè)計(jì) 中包含基于建議設(shè)計(jì)方法的原理圖和 PCB 布局設(shè)計(jì)。

需要注意的是，本應(yīng)用手冊(cè)所提方法僅供參考。由于推導(dǎo)過(guò)程存在簡(jiǎn)化并且未考慮現(xiàn)實(shí)中的一些因素，計(jì)算結(jié)果可能與基準(zhǔn)測(cè)試存在差異。