Den interna strukturen hos den linjärt reglerade strömförsörjningen är enkel, återkopplingsslingan är kort, så bruset är litet och transientsvaret är snabbt (när utspänningen ändras är kompensationen snabb). Men eftersom spänningsskillnaden mellan ingång och utgång alla faller på MOSFET, är dess effektivitet låg. Därför används linjära regulatorer i allmänhet i applikationer med små strömmar och höga spänningsnoggrannhetskrav.
Omkopplingsströmförsörjningen har en komplex intern struktur, många faktorer som påverkar utspänningens brusprestanda, och dess återkopplingsslinga är lång, så dess brusprestanda är lägre än för en linjär reglerad strömförsörjning, och dess transienta respons är långsam. Men enligt strukturen för strömförsörjningen är MOSFET:en i två lägen: helt på och helt av. Förutom energin som förbrukas av den drivande MOSFET-enheten och MOSFET:ens interna resistans, används all annan energi för utmatningen (teoretiskt förbrukas inte L och C). energi, även om det faktiskt inte är fallet, förbrukar dessa en liten mängd energi).
Den här delen klargör vissa missförstånd om höghastighetssignaler.
1. Vad höghastighet ser på är signalkanten, inte klockfrekvensen.
1) Generellt sett, om klockfrekvensen är hög, är den stigande flanken på signalen snabb, så vi betraktar dem generellt som höghastighetssignaler; men det omvända är inte nödvändigtvis sant. Om klockfrekvensen är låg, om den stigande flanken på signalen fortfarande är snabb, bör den också användas. Behandla det som en höghastighetssignal. Enligt signalteorin innehåller signalens stigande flank högfrekvent information (med hjälp av Fourier-transformation kan det kvantitativa uttrycket hittas), därför, när den stigande flanken på signalen är mycket brant, bör vi behandla den som en hög- hastighetssignal. Om designen inte är bra kommer den sannolikt att stiga. Kanten är för långsam, med översvängning, undersvängning och ringning. Till exempel är en I2C-signal, i supersnabbt läge, klockad till 1MHz, men dess specifikation kräver en stig- eller falltid på högst 120ns! Det finns verkligen många brädor som I2C inte kan passera!
2) Därför bör vi vara mer uppmärksamma på signalbandbredden. Enligt den empiriska formeln är förhållandet mellan bandbredd och stigtid (10 procent ~90 procent ) Fw * Tr=3.5
2. Val av oscilloskop
1) Många uppmärksammar provtagningshastigheten för oscilloskopet, men inte oscilloskopets bandbredd. Men ofta är oscilloskopets bandbredd en viktigare parameter. Vissa människor tror att så länge som oscilloskopets samplingsfrekvens är mer än dubbelt så mycket som signalens klockfrekvens är detta ett stort misstag. Orsaken till felet är en felaktig förståelse av samplingssatsen. Samplingssats 1 säger att när samplingsfrekvensen är större än två gånger signalens maximala bandbredd kan den ursprungliga signalen återställas perfekt. Signalen som samplingssatsen hänvisar till är dock en bandbegränsad signal (bandbredden är begränsad), vilket är allvarligt inkonsekvent med signalen i verkligheten. Våra allmänna digitala signaler, förutom klockor, är inte periodiska. Ur ett långsiktigt perspektiv är deras frekvensspektrum oändligt brett; för att fånga höghastighetssignaler kan de inte förvränga sina högfrekventa komponenter för mycket. Oscilloskopets bandbreddsmått är nära relaterade till detta. Därför är den verkliga oro fortfarande att den stigande kantdistorsionen av signalen som fångas med oscilloskopet ligger inom vårt acceptabla område.
2) Så vilken typ av oscilloskop med hög bandbredd är lämpligt? Teoretiskt sett kommer signalen som fångas av ett oscilloskop med 5 gånger signalbandbredden att förlora mindre än 3 procent av den ursprungliga signalen. Om mildare förluster krävs, kan ett oscilloskop i den nedre delen väljas. Att använda ett oscilloskop med 3 gånger signalbandbredden borde räcka för de flesta krav. Men glöm inte bandbredden på din sond!
