模拟器件的供电设计课件

模拟器件的供电设计1模拟器件的供电设计1电源系统电源芯片分类模拟芯片的电源选型模拟芯片的电源设计、调试2电源系统电源芯片分类模拟芯片的电源选型模拟芯片的电源设计、调电源输入DC-DCDC-DC…DC-DCDDRCPU放大器音频处理器电源系统Usb/适配器I/O电压逻辑电压3.3V/5V1V/1.2V±5V内核电压模拟器件电源3电源输入DC-DCDC-DC…DC-DCDDRCPU放大器音电源芯片分类LDObuckboostBuck/boostDC-DC线性稳压器传统线性稳压器电感式电容式开关稳压器4电源芯片分类LDObuckboostBuck/boostDC传统线性稳压器（一）调整元件误差放大基准电压取样负载+-ULUi5传统线性稳压器（一）调整元件误差放大基准电压取负+-ULUi传统线性稳压器（二）通用的三端稳压器也是线性稳压器的一种三个引脚：Vin、Vout、GND经典系列：78系列（正电源）和79系列（负电源），输出电压由具体型号中的后面两个数字代表，输出电流以78（或79）后面加字母来区分L表示0.1；AM表示0.5A，无字母表示1.5A，如78L05为5V0.1A。

6传统线性稳压器（二）6传统线性稳压器（三）应用场合：对电源的效率和体积没有严格要求的场合，如充电器，实验仪器等优点缺点输出电流大价格低静态电流大功耗大效率低7传统线性稳压器（三）应用场合：对电源的效率和体积没有严格要求LDO线性稳压器（一）lowdropoutregulator，意为低压差线性稳压器根据调整管的不同，LDO分为：NPN稳压器准LDO稳压器P沟道MOS管稳压器8LDO线性稳压器（一）8LDO线性稳压器（二）应用场合：适用于输出和输入压差比较小的降压场合9LDO线性稳压器（二）应用场合：适用于输出和输入压差比较小的电容式DC-DC稳压器（一）10电容式DC-DC稳压器（一）10电容式DC-DC稳压器（二）优点：效率比较高，成本低，占用空间小缺点：输出电流小；输出电阻大；振荡器工作频率低，使外接电容容量大；静态电流大。应用场合：2倍压或反相输出11电容式DC-DC稳压器（二）11电感式DC-DC稳压器（一）Buck（降压）Boost（升压）Boost/Buck（升/降压）12电感式DC-DC稳压器（一）BuckBoostBoost/B电感式DC-DC稳压器（二）：13电感式DC-DC稳压器（二）：13

举例放大器VCA821的供电设计场合DAC转换电路中，后端信号放大14举例14设计需求（一）放大器芯片VCA821对电源的要求15设计需求（一）15设计需求（二）板上可以提供些什么？3.3V单电源单板有哪些要求？1、方案简单；2、线路成本低；3、占用PCB面积小；4、较高的噪声和纹波抑制；16设计需求（二）16

设计需求（三）VCA821的电源选型基本条件：1、输入电压3.3V2、输出电压：±5V3、输出电流：±90mA17设计需求（三）17VCA821电源方案：方案一：5V转换芯片-5V转换芯片VCA8213.3V最容易实现，选择比较多18VCA821电源方案：5V转换芯片-5V转换芯片VCA821VCA821电源方案：方案二：5V转换芯片电荷泵-5VVCA8213.3V选择较多，电路简单19VCA821电源方案：5V转换芯片电荷泵-5VVCA8213VCA821电源方案：方案三：VCA8213.3V电源转换芯片5V-5Vout1out2一步到位，成本较低20VCA821电源方案：VCA8213.3V电源转换芯片5V-确定方案：方案一方案二方案三输出电流小电压不稳定成本较高实现容易选择性多实现容易选择性多电路简单体积大费用最高电路复杂输出稳定成本较低选择性少电路复杂综合三种方案的优缺点：选择方案三进行实现最终选择Linear的可以输出正、负电源的LT3467芯片21确定方案：方案一方案二方案三输出电流小实现容易实现容易体积大LT3467特点：DC-DC开关稳压器集成软起动功能的1.1A升压型最小静态电流1.2mA当输入电压为3.3v，输出5v时，最大的输出电流可以达到540mA22LT3467特点：22LT3467典型应用：23LT3467典型应用：23LT3467输出±5v：24LT3467输出±5v：24外围器件选择：L7：大小会影响电源纹波D1-D4：选择肖特基二极管，输入、输出电压都不高情况下，可以选择耐压20V，电流0.5A的PMEG2005二极管C34：陶瓷电容,1uf到4.7uf之间C38,C40：低ESR的，多层陶瓷电容，根据输出电流大小，适当改变容值，降低输出纹波25外围器件选择：25布局注意事项：C34尽可能靠近LT3467L7和二极管之间的连接尽量短输出电容置于芯片附近R25,R26尽量远离电感模拟电源要和数字电源分开模拟地和数字地分开26布局注意事项：26+5V-5V电源负载27+5V-5V电源负载27电源调试—步骤对地电阻检查焊接电源元件电源调试焊接其他元件系统调试28电源调试—步骤对地电阻检查焊接电源元件电源调试焊接其他元件系电源调试—过程焊接完电流之后，断开磁珠串联两个10K的电阻到地测量两个电压+5vGND-5vGND电源电阻电阻29电源调试—过程+5vGND-5vGND电源电阻电阻29电源调试—问题Q：接10uH电感时，会听到“嗞嗞”的鸣叫声A：有几种可能：1、电感量过大，进入饱和状态2、负载电流过大3、磁芯的磁滞伸缩引起的4、电感的自激振荡最终确定为电感量过大，换成6.8uH的电感后，听不到鸣叫声。30电源调试—问题30谢谢观看！与您一起成为最出色的硬件工程师31谢谢观看！与您一起成为最出色的硬件工程师31模拟器件的供电设计32模拟器件的供电设计1电源系统电源芯片分类模拟芯片的电源选型模拟芯片的电源设计、调试33电源系统电源芯片分类模拟芯片的电源选型模拟芯片的电源设计、调电源输入DC-DCDC-DC…DC-DCDDRCPU放大器音频处理器电源系统Usb/适配器I/O电压逻辑电压3.3V/5V1V/1.2V±5V内核电压模拟器件电源34电源输入DC-DCDC-DC…DC-DCDDRCPU放大器音电源芯片分类LDObuckboostBuck/boostDC-DC线性稳压器传统线性稳压器电感式电容式开关稳压器35电源芯片分类LDObuckboostBuck/boostDC传统线性稳压器（一）调整元件误差放大基准电压取样负载+-ULUi36传统线性稳压器（一）调整元件误差放大基准电压取负+-ULUi传统线性稳压器（二）通用的三端稳压器也是线性稳压器的一种三个引脚：Vin、Vout、GND经典系列：78系列（正电源）和79系列（负电源），输出电压由具体型号中的后面两个数字代表，输出电流以78（或79）后面加字母来区分L表示0.1；AM表示0.5A，无字母表示1.5A，如78L05为5V0.1A。

37传统线性稳压器（二）6传统线性稳压器（三）应用场合：对电源的效率和体积没有严格要求的场合，如充电器，实验仪器等优点缺点输出电流大价格低静态电流大功耗大效率低38传统线性稳压器（三）应用场合：对电源的效率和体积没有严格要求LDO线性稳压器（一）lowdropoutregulator，意为低压差线性稳压器根据调整管的不同，LDO分为：NPN稳压器准LDO稳压器P沟道MOS管稳压器39LDO线性稳压器（一）8LDO线性稳压器（二）应用场合：适用于输出和输入压差比较小的降压场合40LDO线性稳压器（二）应用场合：适用于输出和输入压差比较小的电容式DC-DC稳压器（一）41电容式DC-DC稳压器（一）10电容式DC-DC稳压器（二）优点：效率比较高，成本低，占用空间小缺点：输出电流小；输出电阻大；振荡器工作频率低，使外接电容容量大；静态电流大。应用场合：2倍压或反相输出42电容式DC-DC稳压器（二）11电感式DC-DC稳压器（一）Buck（降压）Boost（升压）Boost/Buck（升/降压）43电感式DC-DC稳压器（一）BuckBoostBoost/B电感式DC-DC稳压器（二）：44电感式DC-DC稳压器（二）：13

举例放大器VCA821的供电设计场合DAC转换电路中，后端信号放大45举例14设计需求（一）放大器芯片VCA821对电源的要求46设计需求（一）15设计需求（二）板上可以提供些什么？3.3V单电源单板有哪些要求？1、方案简单；2、线路成本低；3、占用PCB面积小；4、较高的噪声和纹波抑制；47设计需求（二）16

设计需求（三）VCA821的电源选型基本条件：1、输入电压3.3V2、输出电压：±5V3、输出电流：±90mA48设计需求（三）17VCA821电源方案：方案一：5V转换芯片-5V转换芯片VCA8213.3V最容易实现，选择比较多49VCA821电源方案：5V转换芯片-5V转换芯片VCA821VCA821电源方案：方案二：5V转换芯片电荷泵-5VVCA8213.3V选择较多，电路简单50VCA821电源方案：5V转换芯片电荷泵-5VVCA8213VCA821电源方案：方案三：VCA8213.3V电源转换芯片5V-5Vout1out2一步到位，成本较低51VCA821电源方案：VCA8213.3V电源转换芯片5V-确定方案：方案一方案二方案三输出电流小电压不稳定成本较高实现容易选择性多实现容易选择性多电路简单体积大费用最高电路复杂输出稳定成本较低选择性少电路复杂综合三种方案的优缺点：选择方案三进行实现最终选择Linear的可以输出正、负电源的LT3467芯片52确定方案：方案一方案二方案三输出电流小实现容易实现容易体积大LT3467特点：DC-DC开关稳压器集成软起动功能的1.1A升压型最小静态电流1.2mA当输入电压为3.3v，输出5v时，最大的输出电流可以达到540mA53LT3467特点：22LT3467典型应用：54LT3467典型应用：23LT3467输出±5v：55LT3467输出±5v：24外围器件选择：L7：大小会影响电源纹波D1-D4：选择肖特基二极管，输入、输出电压都不高情况下，可以选择耐压20V，电流0.5A的PMEG2005二极管C34：陶瓷电容,1uf到4.7uf之间C38,C40：低ESR的，多层陶瓷电容，根据输出电流大小，适当改变容值，降低输出纹波56外围器件选择：25布局注意事项：C34尽可能靠近LT3467L7和二极管之间的连接尽量短输出电容置于芯片附近R25,R26尽量远离电感模拟电源要和数字电源分开模拟地和数字地分开57布局注意事项：26+5V-5V电源负载58+5V-5V电源负载27电源调试—步骤对地电阻检查焊接电源元件电源调试焊接其他元件系统调试59电源调试—步骤对地电阻检查焊接电源元件电源调试焊接其他元件系电源调试—过程焊接完电流之后，断开磁珠串联两个10K的电阻到地测量