借助差异化低压差稳压器降低移动设备纹波

发布时间：2020-01-31 18:58:24 阅读：次来源：纸碗厂家

在市场上，大部分的手机都会因电源噪讯造成通话中断、讯号强度降低等问题，然而消费者难以忍受这些造成手机使用中断的情形。麦瑞半导体为消费市场的需求，推出了Ripple Blocker系列产品。麦瑞公司区域产品营销经理Ken Mok给我们详细讲解，让读者进一步了解Ripple Blocker产品在行动装置上的应用优势。

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附图：正确选择电源滤波器，可减少手机因电源噪讯造成通话中断的问题。

问：您可以介绍Ripple Blocker系列为智慧手机或其他行动装置产业所带来的价值吗？

答：目前市场上大部分的手机都会因电源噪讯造成通话中断、讯号强度降低的种种问题，这是消费者无法在这些先进的应用程式中容忍的问题。在这些噪讯敏感系统中，使用额外的电源供应器滤波才能符合严格的设计要求。

传统上，电源供应器的滤波要求可藉由在输出端使用 LC 滤波器得到满足。滤波器的目的，在于降低开关稳压器的纹波电压。使用适当的电路设计与印刷电路板（PCB）配置，降压稳压器的输出纹波通常是输出电压的百分之一。例如，输出电压为 2.5V 时的输出纹波为 25mV。LC 滤波器的设计在于衰减开关稳压器的输出纹波。简单的输出滤波器在降低此噪讯的因数可达十倍（20dB）到一百倍（40dB）。而可能叠加于纹波之上的高频尖峰则可以衰减得更多。

为了在单极 LC 滤波器上取得足够的抑制效果，因此需要低切断频率，但这势必导致使用较大规格的高容量电感器与电容器。在可携式应用中，还需使用半导体开关来节省电力，这又会增加了 PCB 主板的面积。麦瑞公司开发出的 Ripple Blocker技术，是一种单晶片解决方案，可以将滤波器和开关同时融合到单一元件中。这可将 PCB 板所需的面积缩小至多百分之六十五，在最小的主板面积上提供更好的性能。

问：已知 Ripple Blocker 系列做为一个离散元件，可改善低光影像感应器的最小可侦测讯号撷取，您可以介绍一下它的其他功能吗？ Ripple Blocker 系列的特点是什么？

答：麦瑞公司的 Ripple Blocker 技术透过改善影像系统处理器（ISP）的系统电源纹波，来改善低光影像感应器的最小可侦测讯号撷取。MIC943xx 系列元件无需大型 LC 滤波器（在传统应用中为必装项）以减少离散解决方案中的纹波，藉此提供更多可用主板空间来满足空间有限的设计。此外，该全新系列还提供 1.8V 至 3.6V 的工作电压输入范围，其瞬态特性优异、具备超低压差电压和非常高的 PSRR（在 1KHz 时为 80db）。

该系列元件可提供达 500mA 的电流；更高电流的元件目前还在开发中。这系列积体电路都能提供完整的电流和热故障状态保护，晶片可提供超低压差电压（典型为 17mV）。此外，该元件还有 -40℃到 125℃的温度范围。封装选项包括：200mA 版本有 0.88mm x 0.88mm 4 bump CSP 和 1.2mm x 1.6mm Thin-MLFR；500mA 版本有 0.84mm x 1.32mm 6 bump CSP 和 1.6mm x 1.6mm 6 针脚 Thin-MLF。

问：与其他公司的降压稳压器相比，Ripple Blocker 有什么明显优势？

答：消费者对他们所购产品的性能的要求越来越高，因此工程师必须克服更加严苛的设计要求，以开发出具备更高影像撷取品质、更高讯号强度（在智慧型手机中）和避免通话中断的产品。麦瑞公司的 Ripple Blocker 解决方案为工程师提供了一项目前其他离散解决方案都无法比拟的重要优势，特别是充分抑制纹波为关键，以及在设计中改善资料处理系统的最小可侦测讯号是最重要的应用。

问：Ripple Blocker 系列是为了因应行动产业中的某些进展而开发的吗？

答：这些全新的高电流 LDO 线性稳压器可以降低经调节的输出电压的低频率纹波（开关噪讯抑制）—尤其是那些需要直流对直流切换转换器，其开关噪讯无法为敏感型下游电路所容忍的应用。突破性的 Ripple Blocker 元件旨在为今天高度敏感的资料和影像撷取系统提供更有效率的噪讯抑制。晶片可整合低 RDS（ON）、限流开关和低通滤波器（允许直流通过，阻止输入电压的交流元件）。这是一款高性能、低压差稳压器，具有比离散解决方案更佳的从直流到 5MHz 的 PSRR 性能。

该系列积体电路都具备用于开机顺序的主动式高使能针脚。这款积体电路系统在同类中为首创，非常适合今天要求严苛的可携式应用设备，包括智慧型手机、医疗成像器、平板电脑/笔记型电脑/网路摄影机、数位相机和录影机、条码扫描器、GPS 和用于影像感应器的影像系统处理器。

问：行动产业亟需轻便的行动设备。因此，整合元件是大势所趋，那么 Ripple Blocker 会整合到其他关键元件中吗？为什么？使用单片式和体积更小的解决方案来替代离散解决方案。

答：Ripple Blocker 能比目前的解决方案节省 65% 的主板空间。此外，使用 LC 滤波器的传统解决方案有数处缺点，如在供电和/或负载电流变化期间过度振铃和与邻近电路交叉耦合等。另一方面，Ripple Blockers 具有较佳的线性和负载瞬态回应，能提供噪讯敏感应用设备所要求的低噪讯和稳定电压。

问：Ripple Blocker 如何强化行动设备来节省能源呢？

答：行动设备中的某些敏感电路（例如，射频子系统或相机模组）必须使用直接连接至主电池的线性稳压器供电，以避免噪讯造成性能降级。但因为线性稳压器本身会消耗一定电力，因此这种配置会大幅降低电池使用寿命。

使用纹波抑制器，系统设计师就可以使用级联方法（直流/直流开关稳压器 + 纹波抑制器）更有效地启动这些敏感元件，藉此延长电池使用寿命和提升整体使用者体验。

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