定義電源架構(gòu)中的噪聲和精度

電源噪聲是隨機(jī)的，而且在所有半導(dǎo)體功率器件和電源拓?fù)渲卸紩?huì)出現(xiàn)。本白皮書(shū)重點(diǎn)介紹低于 100kHz 的信號(hào)，因?yàn)楦哂谠擃l率的信號(hào)通常由開(kāi)關(guān)紋波或電磁干擾 (EMI) 產(chǎn)生。噪聲還可以進(jìn)一步分為低頻噪聲（0.1Hz 至 10Hz）和高頻噪聲（100Hz 至 100kHz），它們具有不同的要求和設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，如圖 4 所示。

低頻噪聲通常是指，在器件屬性和設(shè)計(jì)架構(gòu)的共同影響下，半導(dǎo)體器件自然產(chǎn)生的 0.1Hz 至 10Hz 之間的峰峰值噪聲。當(dāng)以高分辨率放大電壓軌時(shí)，通?？梢栽谑静ㄆ髦锌吹竭@種低頻噪聲（如圖 5 所示），這種噪聲通常會(huì)導(dǎo)致精密直流測(cè)量出現(xiàn)誤差。將低頻噪聲作為關(guān)鍵規(guī)格的 ADC 應(yīng)用包括電池測(cè)量、電能計(jì)量、地震測(cè)量甚至半導(dǎo)體測(cè)試測(cè)量。

另一種是 100Hz 至 100kHz 頻帶的高頻噪聲，包括白噪聲、開(kāi)關(guān)噪聲和時(shí)鐘抖動(dòng)，如圖 6 所示。高頻噪聲源也可以來(lái)自環(huán)境（通過(guò) EMI 耦合）。例如，ADC 可能會(huì)因高噪聲電源而產(chǎn)生誤差。同一高噪聲電源產(chǎn)生的 EMI 會(huì)導(dǎo)致時(shí)鐘抖動(dòng)增加，如果抖動(dòng)過(guò)多，則會(huì)降低信噪比性能。

降低數(shù)字電路中由時(shí)鐘頻率增加引起的高頻噪聲變得越來(lái)越重要，因?yàn)閿?shù)字電路更容易受到抖動(dòng)的影響。將高頻噪聲作為關(guān)鍵規(guī)格的 ADC 應(yīng)用包括電力線質(zhì)量監(jiān)測(cè)器、數(shù)字信號(hào)處理應(yīng)用和射頻 (RF) 通信設(shè)備。