Die interne Struktur des linear geregelten Netzteils ist einfach, die Rückkopplungsschleife ist kurz, sodass das Rauschen gering ist und das Einschwingverhalten schnell ist (wenn sich die Ausgangsspannung ändert, ist die Kompensation schnell). Da jedoch die Spannungsdifferenz zwischen Eingang und Ausgang vollständig auf den MOSFET fällt, ist sein Wirkungsgrad gering. Daher werden Linearregler im Allgemeinen in Anwendungen mit kleinen Strömen und hohen Anforderungen an die Spannungsgenauigkeit verwendet.
Das Schaltnetzteil hat eine komplexe interne Struktur, viele Faktoren beeinflussen das Rauschverhalten der Ausgangsspannung, und seine Rückkopplungsschleife ist lang, sodass sein Rauschverhalten geringer ist als das eines linear geregelten Netzteils und sein Einschwingverhalten langsam ist. Jedoch befindet sich der MOSFET gemäß der Struktur des Schaltnetzteils in zwei Zuständen: vollständig eingeschaltet und vollständig ausgeschaltet. Außer der vom ansteuernden MOSFET verbrauchten Energie und dem Innenwiderstand des MOSFET wird die gesamte andere Energie für die Ausgabe verwendet (theoretisch werden L und C nicht verbraucht). Energie, obwohl dies eigentlich nicht der Fall ist, verbrauchen diese eine geringe Menge an Energie).
Dieser Teil klärt einige Missverständnisse über Hochgeschwindigkeitssignale.
1. Was Hochgeschwindigkeit betrachtet, ist die Signalflanke, nicht die Taktfrequenz.
1) Im Allgemeinen ist die Anstiegsflanke des Signals schnell, wenn die Taktfrequenz hoch ist, sodass wir sie im Allgemeinen als Hochgeschwindigkeitssignale betrachten; aber das Gegenteil ist nicht unbedingt wahr. Wenn die Taktfrequenz niedrig ist und die ansteigende Flanke des Signals immer noch schnell ist, sollte sie ebenfalls verwendet werden. Behandeln Sie es als Hochgeschwindigkeitssignal. Gemäß der Signaltheorie enthält die ansteigende Flanke des Signals Hochfrequenzinformationen (unter Verwendung der Fourier-Transformation kann der quantitative Ausdruck gefunden werden), daher sollten wir, sobald die ansteigende Flanke des Signals sehr steil ist, sie als Hochfrequenz behandeln. Geschwindigkeitssignal. Wenn das Design nicht gut ist, steigt es wahrscheinlich an. Die Kante ist zu langsam, mit Überschwingen, Unterschwingen und Klingeln. Beispielsweise wird ein I2C-Signal im superschnellen Modus mit 1 MHz getaktet, aber seine Spezifikation erfordert eine Anstiegs- oder Abfallzeit von nicht mehr als 120 ns! Es gibt tatsächlich viele Boards, die I2C nicht passieren kann!
2) Daher sollten wir der Signalbandbreite mehr Aufmerksamkeit schenken. Gemäß der empirischen Formel ist das Verhältnis zwischen Bandbreite und Anstiegszeit (10 Prozent ~ 90 Prozent) Fw * Tr=3,5
2. Auswahl des Oszilloskops
1) Viele Leute achten auf die Abtastrate des Oszilloskops, aber nicht auf die Bandbreite des Oszilloskops. Aber oft ist die Bandbreite des Oszilloskops ein wichtigerer Parameter. Einige Leute denken, dass dies ein großer Fehler ist, solange die Abtastrate des Oszilloskops mehr als das Doppelte der Signaltaktfrequenz beträgt. Der Grund für den Fehler ist ein falsches Verständnis des Abtasttheorems. Das Abtasttheorem 1 besagt, dass das ursprüngliche Signal perfekt wiederhergestellt werden kann, wenn die Abtastfrequenz größer als die doppelte maximale Bandbreite des Signals ist. Das Signal, auf das sich das Abtasttheorem bezieht, ist jedoch ein bandbegrenztes Signal (die Bandbreite ist begrenzt), was ernsthaft nicht mit dem Signal in der Realität übereinstimmt. Unsere allgemeinen digitalen Signale, mit Ausnahme von Uhren, sind nicht periodisch. Ihr Frequenzspektrum ist langfristig gesehen unendlich breit; Um Hochgeschwindigkeitssignale zu erfassen, können sie ihre Hochfrequenzkomponenten nicht zu stark verzerren. Oszilloskop-Bandbreitenmetriken sind eng damit verbunden. Daher besteht die eigentliche Sorge immer noch darin, dass die Verzerrung der ansteigenden Flanke des mit dem Oszilloskop erfassten Signals innerhalb unseres akzeptablen Bereichs liegt.
2) Welche Art von Oszilloskop mit hoher Bandbreite ist also geeignet? Theoretisch verliert das von einem Oszilloskop mit 5-facher Signalbandbreite erfasste Signal weniger als 3 Prozent des ursprünglichen Signals. Wenn mildere Verluste erforderlich sind, kann ein Oszilloskop mit niedrigerem Ende gewählt werden. Die Verwendung eines Oszilloskops mit 3-facher Signalbandbreite sollte für die meisten Anforderungen ausreichen. Aber vergessen Sie nicht die Bandbreite Ihrer Sonde!
