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串联谐振是如何来降低电源噪音的?

2020-10-08

串联谐振是如何来降低电源噪音的?

许多数字系统在与系统时钟相关的频率上遭受过分的电源噪声,是否可以在电源和接地层之间连接一个串联谐振电路以降低这种噪声?当然,电路必须满足以下不太可能发生的条件。

1.系统时钟频率必须保持固定,在不受晶体控制的时钟系统中,时钟频率的波动可能超过±30%。低功耗系统通常会降低时钟频率,以降低空闲时的功耗。高性能系统有时会改变速度以实现性能。在诊断测试中系统时钟以显示任何与时序相关的故障。采用降噪策略并仔细调整为正确谐振频率的电源在这些条件下将无法正常工作。

2.电路的吸引力在于它允许它们使用较小的电容器值。必须通过使电容器与适当的电感和电阻值匹配来产生串联谐振效应。不幸的是,电容器越小,电路越复杂。

例如,电容器典型值的1/5要求电容器和电感器组件的误差为士10%。典型值的1/10的电容器需要土5%的误差。依此类推。很难实现具有如此严格误差的高频电感器。如果您想到固定电感和较小电容值的布局计划,以将串联谐振点放置在所需位置,则将面临同样的困难。电容和电感的jing确值不易控制。在以下情况下,时钟必须反复播放而不会打断或间隔。当时钟停止时,谐振电路将失控,并引起与试图缓解的问题一样严重的干扰。时钟重新启动时,谐振电路将需要几个时钟来赶上。这个时期没有好处。谐振电路仅对连续刺激有用,防止来目随机数据事件的嗓声没有效果。

3。必须将串联谐振电路放在要保护的设备的一个波长的小片段内,在该有限半径内,电源和接地层的扩展电感会改变谐振电路的有效串联电感,因此,谐振电路的准确位置是一个非常重要的问题。因此,如果不进行完全重新设计,无法替换布局。更糟糕的是,一个谐振元件为时钟嗓声在一个位置的辐射提供了显着的衰减,可能不会使甚至来自其他来源的噪声受益,甚至会增加噪声。

4.谐振电路因此仅衰减一个频率噪声而记住,时钟速率的其他谐波无效或很小,在基于正弦波的系统(例如FM或AM无线电)中,谐振电源组件可以提供真正令人惊讶的好处。

当从二个版本转换到下一个版本时,各种时钟速度以及启动和停止数字系统的布局都在不断变化,使用滤波器元件的谐振电源没有通过测试。使用大型,简单,无谐振的电容器蕞好使用数字电源系统。

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