1 引言

對于采用 ADC、PLL 和射頻收發(fā)器的信號處理系統(tǒng)設(shè)計的電源，低輸出電壓紋波是評估電源質(zhì)量的一項重要因素。在一些旨在實現(xiàn)低輸出電壓紋波的電源設(shè)計中，通常第一級使用降壓轉(zhuǎn)換器進行降壓，第二級使用 LDO 濾除紋波。然而，在一些緊湊或具有成本效益的應用中，BOM 成本、設(shè)計尺寸和轉(zhuǎn)換效率可能會引起關(guān)切。

近年來，將次級無源 LC 濾波器與降壓轉(zhuǎn)換器相結(jié)合的新型低紋波電源設(shè)計引起了廣泛的關(guān)注。與采用 LDO 的傳統(tǒng)設(shè)計相比，該設(shè)計可以減小設(shè)計尺寸并提高效率。請參閱通過 TPS62913 低紋波和低噪聲降壓轉(zhuǎn)換器為 AFE7920 供電 應用手冊。但增加的無源濾波器可能會引入一對共軛極點，而這會威脅環(huán)路穩(wěn)定性。

添加第二級濾波器后，不同的反饋檢測網(wǎng)絡(luò)可能對環(huán)路穩(wěn)定性產(chǎn)生不同的影響。在低紋波電源的峰值電流模式轉(zhuǎn)換器次級濾波器設(shè)計 – 第 I 部分：用于減少輸出紋波的濾波器設(shè)計 應用手冊中，反饋方案被分為三種類型：第一級檢測、第二級檢測和混合檢測。本文首先比較了這三種反饋檢測方法的優(yōu)缺點。由于混合檢測在負載調(diào)節(jié)和環(huán)路穩(wěn)定性方面具有良好的性能，因此選擇了混合檢測作為建議的反饋檢測網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上，本文分析了具有混合檢測功能的峰值電流模式降壓穩(wěn)壓器的環(huán)路響應，并提出了穩(wěn)定性設(shè)計方法。結(jié)合第 I 部分中關(guān)于第二級濾波器元件選擇的限制，本文提出了基于 PCM 轉(zhuǎn)換器的低紋波電源設(shè)計的應用設(shè)計流程。最后，我們通過使用 TPS62933F（TPS6293x 采用 SOT583 封裝的 3.8V 至 30V、2A/3A 同步降壓轉(zhuǎn)換器）進行實驗，驗證了本應用手冊中提出的設(shè)計方法。具有第二級濾波器的 TPS62933F 低輸出紋波電源參考設(shè)計 中包含基于建議設(shè)計方法的原理圖和 PCB 布局設(shè)計。

需要注意的是，本應用手冊所提方法僅供參考。由于推導過程存在簡化并且未考慮現(xiàn)實中的一些因素，計算結(jié)果可能與基準測試存在差異。