纹波主要在五个方面:输入低频纹波、高频纹波、寄生参数引起的共模纹波噪声、功率器件开关过程中产生的超高频谐振噪声和闭环调节控制引起的纹波噪声。
1、低频纹波是与输出电路的滤波电容容量相关。电容的容量不可能无限制地增加,导致输出低频纹波的残留。交流纹经 DC/DC 变换器衰减后,在开关电源输出端表现为低频噪声,其大由 DC/DC 变换器的变比和控制系统的增益决定。电流型控制 DC/DC 变换器的纹波抑制比电压型稍有提高。但其输出端的低频交流纹波仍较大。若要实现开关电源的低纹波输出,则必须对低频电源纹波采取滤波措施。可采用前级预稳压和增大 DC/DC 变换器闭环增益来消除。
低频纹波抑制的几种常用的方法:
a、加大输出低频滤波的电感,电容参数,使低频纹波降低到所需的指标。
b、采用前馈控制方法,降低低频纹波分量。
、高频纹波噪声来源于高频功率开关变换电路。在电路中,通过功率器件对输入直流电压进行高频开关变换而后整流滤波再实现稳压输出的,在其输出端含有与开关工作频率相同频率的高频纹波,其对外电路的影响大小主要和开关电源的变换频率、输出滤波器的结构和参数有关,设计中尽量提高功率变换器的工作频率,可以减少对高频开关纹波的滤波要求。
高频纹波抑制的目的是给高频纹波提供通路,常用的方法有以下几种:
a、提高开关电源工作频率,以提高高频纹波频率,有利于抑制输出高频纹波。
b、加大输出高频滤波器,可以抑制输出高频纹波。
c、采用多级滤波。
3、由于功率器件与散热器底板和变压器原、副边之间存在寄生电容,导线存在寄生电感,因此当矩形波电压作用于功率器件时,开关电源的输出端因此会产生共模纹波噪声。减小与控制功率器件、变压器与机壳地之间的寄生电容,并在输出侧加共模抑制电感及电容,可减小输出的共模纹波噪声。
减小输出共模纹波噪声的常用方法:
a、输出采用专门设计的 EMI 滤波器。
b、降低开关毛刺幅度。
4、超高频谐振噪声主要来源于高频整流二极管反向恢复时二极管结电容、功率器件开关时功率器件结电容与线路寄生电感的谐振,频率一般为 1-10MHz,通过选用软恢复特性二极管、结电容小的开关管和减少布线长度等措施可以减少超高频谐振噪声。
开关电源都需对输出电压进行闭环控制,调节器参数设计的不适当也会引起纹波。当输出端波动时通过反馈网络进入调节器回路,可能导致调节器的自激振荡,引起附加纹波。此纹波电压一般没有固定的频率。在开关直流电源中,往往因调节器参数选择不适当会引起输出纹波的增大。
这部分纹波可通过以下方法进行抑制:
a、在调节器输出增加对地的补偿网络,调节器的补偿可抑制调节器自激引起的纹波增大。
b、合理选择闭环调节器的开环放大倍数和闭环调节器的参数,开环放大倍数过大有时会引起调节器的振荡或自激,使输出纹彼含量增加,过小的开环放大倍数使输出电压稳定性变差及纹波含量增加.所以调节器的开环放大倍数及闭环调节器的参数要合理选取,调试中要根据负载状况进行调节。
c、在反馈通道中不增加纯滞后滤波环节.使延时滞后降到最小.以增加闭环调节的快速性和及时性,对抑制输出电压纹波是有益的。
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产品优势特性
01
优异的低噪声特性,在1KHZ频率下的电压噪声频谱密度只有6.5nV/√Hz
设计放大微弱信号电路时,噪声对放大结果有着比较大的影响,如果需要检测的信号很小,噪声很大,则有用信号会被噪声掩盖,很难识别哪些是有用信号,哪些是干扰信号,这样会给设计带来很大的困扰。
运算放大器噪声主要来源于电源噪声、器件噪声,下面来一一分析解决。
电源噪声
即PSRR,通常PSRR在70dB左右就可以满足设计要求,而BL370X系列产品可以做到高达90dB的PSRR,极大地抑制了电源噪声。
器件噪声
此噪声主要来源于运放器件本身的噪声,通用运放产品的噪声频谱密度通常27-40nV/√Hz @1kHz左右, 同类低噪声产品的噪声频谱密度也在12nV/√Hz @1kHz左右,而BL370X的噪声频谱密度可低至6.5nV/√Hz @1kHz,这个优越的特性很好地解决了器件噪声所带来的影响。
BL370X的低噪声特性能很好地优化和解决上述问题,为系统设计带来便利。
02
高带宽,高压摆率
在高要求的伺服电机控制应用中,相电流检测精度是影响控制性能的一个重要因素,如果运放的带宽和压摆率达不到要求,则会影响相电流的采样精度
BL370X系列产品有12MHz的带宽,11V/µs的压摆率,使得在产品在检测的过程中拥有更快的响应速度,满足高要求的应用需求。
03
低失调电压
BL370X可以做到失调电压0.25mV, 如果应用场景中的有效信号为直流信号,那么需要挑选Vos远小于被测信号幅度的运放;如果关注的是交流信号,BL370X低失调电压特性,可以防止交流信号削顶失真。