La structure interne de l'alimentation régulée linéaire est simple, la boucle de rétroaction est courte, donc le bruit est faible et la réponse transitoire est rapide (lorsque la tension de sortie change, la compensation est rapide). Mais comme la différence de tension entre l'entrée et la sortie tombe entièrement sur le MOSFET, son efficacité est faible. Par conséquent, les régulateurs linéaires sont généralement utilisés dans des applications avec de petits courants et des exigences de précision de haute tension.
L'alimentation à découpage a une structure interne complexe, de nombreux facteurs affectant les performances de bruit de la tension de sortie et sa boucle de rétroaction est longue, de sorte que ses performances de bruit sont inférieures à celles d'une alimentation régulée linéaire et sa réponse transitoire est lente. Cependant, selon la structure de l'alimentation à découpage, le MOSFET est dans deux états : complètement allumé et complètement éteint. À l'exception de l'énergie consommée par le MOSFET d'entraînement et la résistance interne du MOSFET, toute autre énergie est utilisée pour la sortie (théoriquement, L et C ne sont pas consommés). énergie, bien que ce ne soit pas le cas, ceux-ci consomment peu d'énergie).
Cette partie clarifie certains malentendus sur les signaux à grande vitesse.
1. Ce que la haute vitesse regarde, c'est le front du signal, pas la fréquence d'horloge.
1) D'une manière générale, si la fréquence d'horloge est élevée, le front montant du signal est rapide, nous les considérons donc généralement comme des signaux à grande vitesse ; mais l'inverse n'est pas nécessairement vrai. Si la fréquence d'horloge est basse, si le front montant du signal est toujours rapide, il convient également de l'utiliser. Traitez-le comme un signal à grande vitesse. Selon la théorie du signal, le front montant du signal contient des informations haute fréquence (en utilisant la transformée de Fourier, l'expression quantitative peut être trouvée), par conséquent, une fois que le front montant du signal est très raide, nous devons le traiter comme un haut- signal de vitesse. Si la conception n'est pas bonne, elle est susceptible d'augmenter. Le bord est trop lent, avec dépassement, sous-dépassement et sonnerie. Par exemple, un signal I2C, en mode ultra-rapide, est cadencé à 1MHz, mais sa spécification nécessite un temps de montée ou de descente ne dépassant pas 120ns ! Il existe en effet de nombreuses cartes que I2C ne peut pas passer !
2) Par conséquent, nous devrions accorder plus d'attention à la bande passante du signal. Selon la formule empirique, la relation entre la bande passante et le temps de montée (10 % ~ 90 %) est Fw * Tr=3.5
2. Sélection de l'oscilloscope
1) Beaucoup de gens font attention au taux d'échantillonnage de l'oscilloscope, mais pas à la bande passante de l'oscilloscope. Mais souvent, la bande passante de l'oscilloscope est un paramètre plus important. Certaines personnes pensent que tant que la fréquence d'échantillonnage de l'oscilloscope est supérieure au double de la fréquence d'horloge du signal, c'est une grave erreur. La raison de l'erreur est une mauvaise compréhension du théorème d'échantillonnage. Le théorème d'échantillonnage 1 stipule que lorsque la fréquence d'échantillonnage est supérieure à deux fois la bande passante maximale du signal, le signal d'origine peut être parfaitement récupéré. Cependant, le signal auquel le théorème d'échantillonnage fait référence est un signal à bande limitée (la bande passante est limitée), ce qui est sérieusement incompatible avec le signal en réalité. Nos signaux numériques généraux, à l'exception des horloges, ne sont pas périodiques. Dans une perspective à long terme, leur spectre de fréquences est infiniment large ; pour capter des signaux à haute vitesse, ils ne peuvent pas trop déformer leurs composants haute fréquence. Les métriques de bande passante de l'oscilloscope sont étroitement liées à cela. Par conséquent, la véritable préoccupation est toujours que la distorsion du front montant du signal capturé avec l'oscilloscope se situe dans notre plage acceptable.
2) Alors, quel type d'oscilloscope à large bande passante est approprié ? Théoriquement, le signal capturé par un oscilloscope avec 5 fois la bande passante du signal perdra moins de 3 % du signal d'origine. Si des pertes plus faibles sont nécessaires, un oscilloscope bas de gamme peut être choisi. L'utilisation d'un oscilloscope avec 3 fois la bande passante du signal devrait suffire pour la plupart des besoins. Mais n'oubliez pas la bande passante de votre sonde !
