Combinando Buck converter y LDO

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Me he estado preguntando si es común y una buena idea combinar un conversor Buck con un LDO para, por ejemplo, bajar 5V a 1V para un microprocesador.

No estoy seguro de la estabilidad del procesador al hacer esto, porque no tengo experiencia en el uso de convertidores Buck. Sin embargo, a medida que mis prototipos son cada vez más pequeños, la disipación del calor se está convirtiendo en un problema y esto podría ser una solución.

¿Sería una buena idea usar un convertidor reductor para mover 5V a algo así como 1.3V y hacer los últimos 300mV con un LDO de alta calidad y bajo nivel de ruido?

¿Qué tan sensibles son los microprocesadores para ondular? ¿Es posible que sea posible usar solo un convertidor de dinero sin comprometer la estabilidad?

El microprocesador se está utilizando como parte de la decodificación de audio USB para I2S para el DAC, sé que es una mala idea usar cualquier tipo de convertidor de Buck para circuitos analógicos, por lo que no usar un convertidor de Buck hace más tierra ruidoso e introducir ruido a la señal de audio?

¡Lo siento por todas las preguntas y gracias por su tiempo!

    
pregunta Bart

2 respuestas

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Permite poner algunos números en "está muy lejos de los dispositivos (analógicos) que son sensibles al ruido"

Arribahayunasimulaciónqueusalatrazapredeterminadade14mmentreelsensorylaGanancia#1(40db)ylatrazade14mmentrelaGanancia#1ylaGanancia#2(34dB).Elsensorproporciona1milliVoltPP.LosOpAmpssonmodelosOPA211(UGBW,Rnoise,Rout,DCgain)condensidadderuidode1nanoVolt.ConelagresorHfieldseleccionado(unreguladordeconmutaciónubicadoa10mmdedistanciadelos2rastrosdelPCB),solotenemos2dBSNR.ConlasGárgolasdesactivadas(esdecir,NINGUNAdelas4clasesdeinterferentesactivas),tenemos54dBSNR.

¿Cuálessontusgradosdelibertad?reduzcaeláreadelbuclemagnético(editelatrazaparaqueseamáscorta)omuevaelSwitchRegmuchomáslejosoreduzcalavelocidaddelbordeSR(deteriorodelaeficiencia)Aquíestáelmenúdeedicióndetraza:

Algunoscamposmagnéticoscaencomo1/distancia,algunoscomo1/log(distancia),algunoscomo1/distancia^2,etc.Aunavelocidadderelojde2MHz,laláminadePCBatenuarálaenergíamásrápidaenlosbordes,peroElfundamentalde2MHzestápocoafectadoporlaprofundidaddelapiel.LosOpAmpstienensuficientesUGBWparapermitirqueingresemuchaenergíade2MHz.

EDITAREnlaactualidad,laprediccióndeHFI---interferenciadecampomagnético---porSignalChainExplorerusaelmodelodebucleinfinitoapequeño:$$Vinduce=[MUo*MUr*Área/(2*pi*Distancia)]*dI/dT$$

Paraaire/vacío/cobre,estosesimplificaa$$2e-7*Área/Distancia*dI/dT$$

UnalíneaderelojMCU,queoscila5voltiosen5nanosegundosmientrassecarga20pF,necesitaunacorriente(I=C*dV/dt)de20e-12*1v/1ns=0.020amps(probablemente0.040ampspico),conuntriánguloacumulaciónydecaimientodelacorrienteatravésdetodoelpaqueteMCUylasinductanciasdePCB.Loqueharáunpicode0.04amps,aumentandoen2.5nanosegundos,inducirá1cmdedistanciaenunbuclede1cm^2.(paralasmatemáticasfáciles,use2.0nSTrise)

Vinduce=2e-7*0.01metro*0.01metro/0.01metro*0.04amps/2nS

Vinduce=2e-7*1e-2*1amp/50nanosegundos(20amp/uS,o20e6)=2e-9*20e+6

Vinduce=40e-3=40miliVolts.

Estodecaesololinealmenteconladistancia.Sinembargo,elborderápido(2o2.5ns)debeserfuertementeatenuadoporlashojas/planosdecobreintermedios,conlaprofundidaddelapielcomosuamigo.

AcontinuaciónsemuestralabasededatosHFI(utilizadasisehaceclicenGargoyles&HFI&I/C{habilitaelmodeloderastreo});HedeseleccionadoelSwitchRegyheseleccionado/guardadoelrelojMCU.

    
respondido por el analogsystemsrf
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Es común hacer un seguimiento de un convertidor buck (o boost) con un LDO para reducir la ondulación. Incluso puedes encontrar chips que combinan estas dos funciones (buck y LDO).

Por lo general, los microcontroladores están bien con unos pocos 10 de ondulación de mV, que se puede lograr con un dólar solo (tal vez con un filtro de salida adicional).

  

¿el uso de un convertidor Buck no hará que el suelo sea más ruidoso e introduzca ruido en la señal de audio?

Esto es un problema, pero debería ser manejable si se asegura de que la ruta de retorno para los dispositivos (digitales) alimentados por el suministro de alto rizado esté bien alejada de los dispositivos (analógicos) que son sensibles al ruido (suponiendo que usted No estoy intentando hacer un muestreo de audio de 16 bits o algo así.

    
respondido por el The Photon

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