用低噪声电源来避免高保真 (Hi-Fi) 系统中的噪声污染
时间:03-25 13:43 阅读:791次
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简介:本文将介绍用低噪声电源来避免高保真 (Hi-Fi) 系统中的噪声污染
高保真(Hi-Fi)音频是纯粹且和谐的声音组合,是如此的美轮美奂,给听众带来了更高水平的幸福和快乐体验。由于技术进步,越来越多的智能手机、平板电脑、媒体播放器,以及很多其它的便携式设备开始提供Hi-Fi听觉体验。
图1显示的是Hi-Fi音频中用到的主要组件;图1的中心是电源管理(PM)系统。PM直接影响音频信号链中的每一个组件。为了避免那些会影响到系统中噪声敏感组件的有害信号,设计一款低噪声、低纹波的电源至关重要。
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图1:Hi-Fi音频系统的主要组件
高效开关类型稳压器可用来为系统供电;然而,开关类型稳压器中常见的开关与纹波噪声会损坏信号完整性,并会在音频系统中生成可闻噼啪声或交流噪声。外部滤波器可以减少噪声,但是会增加复杂度、成本和总体解决方案尺寸。幸运的是,可以使用易于实现、小尺寸且低成本的线性稳压器(LDO)来实现噪声减少和纹波抑制。即使是极小的输入/输出电压差异(也被称为压降电压),LDO也能根据线路和负载的变化来调节输出电压。
可通过查看音频应用的一个参考设计示例,即TIDA-00571,来获得Hi-Fi应用的低噪声电源的详细信息与测试数据。由TIDA-00571设计中得出的图2将TPS62203降压稳压器的噪声密度与LP5907LDO的噪声敏度进行了比较;降压转换器在20Hz和20kHz的音频带宽内具有广为人知的有害尖峰脉冲和随后产生的谐波。
图3比较了LP5907 (LDO)与TPS65130EVM(降压-升压)。大家都知道,降压-升压器件中的白噪声较高,而在降压-升压之后添加一个LDO将极大地改进宽频范围内的噪声性能。
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图2:TPS62203EVM与LP5907的比较
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图3:TPS65130降压-升压与LP5907之间的噪声比较
图4比较了升压转换器的输出纹波与LP5907的安静输出电压。蓝色迹线中臭名昭著的45mV电压在LDO输出上不复存在。
正如我们所看到的那样,LDO为采用开关拓扑的噪声敏感应用带来了很大的好处,特别是对于Hi-Fi音频系统等处于低频范围内的应用更是如此。