Limpiando una línea de 5V que tira 1 amperio

Lo más simple para comenzar es agregar algunas tapas de suavizado en la línea de 5V: una cerámica de 10 uF y algo así como un tantalio de 47 uF ayudaría a mantener bajo control alguna de las ondulaciones de baja frecuencia.

Si puede ajustar el voltaje de su DC-DC, una opción sería aumentar el voltaje para decir 5.3V, y luego usar un LDO de 5V de bajo ruido (por ejemplo, TPS7A85) que ayudará a limpiar cualquier ruido de conmutación. La configuración del voltaje de CC / CC a un valor mayor que el voltaje de desconexión del LDO ayudará a mantener las pérdidas y la generación de calor al mínimo.

Además, puede observar la división de sus regiones de suministro utilizando condensadores de alimentación. Estos actúan como filtros L-C y tienen un gran rechazo del ruido. Al colocar uno entre el riel de la fuente de alimentación principal y los componentes sensibles, puede aislar parte del ruido en el sistema.

Finalmente, para los componentes sensibles, puede agregar más de una tapa de cerámica cerca de los pines de alimentación. Si usa una serie de valores en paralelo, como 0.1uF + 10nF + 1nF, con el valor más pequeño más cercano a los pines de alimentación, aumentará la efectividad del filtrado en un rango más amplio de frecuencias.

A modo de ejemplo, estamos trabajando en una placa ADC 370MSPS de 12 canales con relojes de fluctuación ultra baja. Tal como está, la placa tiene 12 amplificadores, 6 CI de ADC y un generador de reloj. Cada uno tiene planos de potencia locales, separados de los planos de potencia principales que utilizan condensadores de alimentación para aislar el ruido. Hemos terminado con 43 regiones de alimentación, suministradas por 12 LDO, que a su vez son suministradas por 7 reguladores de CC-CC. En ese tablero hay más de 600 condensadores solo!

Lo único que hemos hecho en este tablero es no dividir los planos de tierra. Hay una buena nota de aplicación (veré si puedo encontrar el enlace) que explica cómo dividir el plano de tierra puede causar más problemas de los que resuelve desde una perspectiva de ruido. La clave es vigilar la ubicación de los componentes, por ejemplo, mantener las cosas ruidosas como cambiar los reguladores lejos de los circuitos analógicos sensibles. Al vigilar cuándo estarán las rutas de retorno actuales, puede mantener el ruido contenido incluso en un solo plano de tierra.

1. deshacerse del convertidor dc dc. Este módulo genera ruido radiado y ruido en la salida. El módulo exceptúa voltaje de entrada de 15V. Si no puede cambiar los 28V, use un regulador lineal de 15V con enfriamiento. Durante el calentamiento del módulo, el regulador debe poder deshacerse de un poco menos de 5W.

2. Agregue el modo común y el filtrado de modo diferencial al conector de entrada de alimentación.

3. Use cables blindados y un gabinete blindado y conecte el blindaje del cable directamente al chasis en el punto en que el cable ingresa al gabinete. Deje que todos los cables entren en el chasis uno cerca del otro y conéctelos directamente a la PCB con cables cortos. Conecte el plano de tierra de la PCB con el chasis en el punto donde los cables ingresan al chasis.