LPF (LC) Filter vor LDO für DAC

Wir haben ein Schaltnetzteil mit einer SW-Frequenz von etwa 70 kHz.

In unserer DAC-Leiterplatte verwenden wir einen LDO mit einer PSRR-Reduktion von etwa 60 dB bei 70 kHz.

Wir denken darüber nach, einen LPF (LC oder PI) vor dem LDO hinzuzufügen, um diese Frequenz noch weiter um mindestens 30 dB zu dämpfen (all dies, weil wir die Stromversorgung reinigen und so einen besseren Klang am Ausgang haben wollen).

  1. Ist es eine gute Praxis, LPF (LC oder pi) vor dem LDO hinzuzufügen?
  2. Wird das PSRR LDO und LPF hinzufügen (LPF und LDO sind in Reihe geschaltet)?
  3. Welcher LPF-Filter wird empfohlen (pi, LC) oder hängt es nur davon ab, wie viele dB Dämpfung wir erreichen wollen?
TI AN2162 ist ein guter Ausgangspunkt.

Antworten (1)

Ein Pi-Filter könnte alles bedeuten, aber wenn Sie einen Induktor mit einem Kondensator auf beiden Seiten meinen, dann ist meine Antwort genau die gleiche, da der Eingangskondensator, dh derjenige, der Strom von "Upstream" empfängt, tatsächlich parallel ist mit dem vorgeschalteten Bulk-Kondensator im "Schaltnetzteil".

Ein LC kann also viel Gutes tun, um die Welligkeit zu reduzieren, die in den Eingang eines Linear- (oder Schalt-) Reglers eingespeist wird, aber er kann ernsthaften Schaden anrichten, wenn er nicht richtig ausgelegt ist. Wenn beispielsweise die Last (stromabwärts des LDO-Reglers) Stromimpulse aufgenommen hat, kann die Gegen-EMK aufgrund dieser Stromänderung in der Induktivität ausreichen, um die Eingangsspannung des von ihr gespeisten Reglers zu "verdoppeln". Es wird nicht lange doppelt bleiben, da es sich um ein vorübergehendes Ereignis handelt, aber dieses vorübergehende Ereignis reicht aus, um Silizium zu töten, wenn an seinem Eingang keine ausreichende Spannung angegeben ist.

Dies ist schwer zu verhindern, daher ist mein Rat, sicherzustellen, dass Ihr Regler (vom LC gespeist) mindestens das Doppelte der normalen Betriebsspannung (als Eingangsspannung) verarbeiten kann. Das C in der LC wird diese Situation erheblich lindern, aber ich bin kürzlich damit in Konflikt geraten, also spreche ich aus Erfahrung!

Sie können eine Zenerdiode am Eingang des Reglers anbringen, um große Auslenkungen abzufangen. Dies ist eine akzeptierte Vorgehensweise, aber der Zener muss unter extremen Ruhebedingungen etwa ein Volt höher als die Versorgungsspannung im schlimmsten Fall sein .

Angenommen, Sie haben dies alles geklärt, müssen Sie sich immer noch bewusst sein, dass ein LC-Filter das Potenzial hat, die Welligkeit bei der „falschen“ Frequenz zu verstärken, was den Reglerausgang noch lauter machen könnte. Unter diesen Umständen neige ich dazu, den LC so zu gestalten, dass er nicht unterdämpft ist: -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wenn ζ klein ist, erzeugt jede Eingangswelligkeitsfrequenz, die am Resonanzpunkt auftritt, eine Ausgangswelligkeit, die mehrere dB höher sein könnte, dh das Einsetzen des LC macht die Sache tatsächlich noch schlimmer. Wenn Sie also einen Simulator fahren können, entwickeln Sie eine Lösung mit einem Widerstand mit kleinem Wert in Reihe mit der Induktivität - es kann kein großer Wert sein, da er sich erwärmt und den Pegel der Gleichspannung, die den Regler speist, verschlechtert.

Abgesehen davon lohnt es sich besonders, da die Last ein Klasse-D-Verstärker ist, da Klasse-D-Verstärker notorisch schlecht für die Unterdrückung der Stromversorgung sind.