¿Cómo afecta el ruido de la fuente de alimentación generado por los circuitos integrados digitales a la salida del regulador?

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He aprendido que los circuitos integrados digitales generarían el ruido de la alimentación en la línea de alimentación, sin embargo, no tengo tan claro cómo.

En mi opinión, dos contribuyentes: el cambio de la corriente llevaría a una desviación del voltaje de salida del regulador debido a la respuesta transitoria de la carga. Además, la regulación de la carga resultaría en otra desviación.

Por ejemplo, un regulador lm1117 suministra energía a una MCU. Un cambio de corriente de paso de 0,5 A provoca una desviación de más de 100 mV (figura 1). Y una desviación máxima de 15 mV si la corriente de carga cambia de 0 a 800 mA (figura 2).

¿Mi opinión es correcta? ¿Alguna otra opinión? ¡Muchas gracias!

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

figura1.

fugure 2.

    
pregunta billyzhao

1 respuesta

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Tu opinión es correcta. El LM1117 (como virtualmente todos los demás reguladores de voltaje lineal) no puede acomodar instantáneamente cambios rápidos / instantáneos en la corriente de carga; dentro hay un sistema de retroalimentación que intenta mantener la tensión de salida estable en un punto establecido y este mecanismo se enfoca principalmente en la precisión y esto significa que tiene una alta ganancia de bucle, de modo que los cambios lentos en la corriente de carga no producen cambios significativos en el nivel de voltaje de CC de salida a largo plazo.

Siempre que tenga una alta ganancia de bucle, existe la posibilidad de una inestabilidad de alta frecuencia y esto se "cura" al reducir la ganancia de bucle (de una manera apropiada) a frecuencias más altas. Esto mantiene el dispositivo "estable" y preciso en DC, pero lo hace vulnerable a cambios rápidos de carga actual.

Esto es (por lo general) el motivo por el cual las hojas de datos del regulador de voltaje lineal especifican que deben instalarse capacitores de entrada y salida. También es la razón por la que usted, como diseñador, se dará cuenta de las limitaciones y, cuando existe la posibilidad de que se produzcan cambios repentinos de corriente, se aplicará una capacitancia local a granel en el punto del cambio de carga para restringir el cambio repentino de corriente de tener tal Marcado efecto en los rieles de potencia del regulador. Para este fin, los chips digitales requieren condensadores de desacoplamiento de energía (como la mayoría de los otros chips).

Los reguladores de voltaje lineal no son perfectos!

    
respondido por el Andy aka

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