Минимизация шума является общей проблемой инженеров, разрабатывающих источники питания для чувствительных к шуму элементов контрольно-измерительных и радиотехнических систем, таких как тактовые генераторы, преобразователи данных или усилители. Хотя термин «шум» может пониматься по разному разными людьми, в этой статье я определю его как низкочастотный тепловой шум, создаваемый резисторами и транзисторами в схеме. Шум можно определить по кривой его спектральной плотности в микровольтах на корень из герц, и как интегрированный выходной шум в среднеквадратичных микровольтах, как правило, в некотором диапазоне от 100 Гц до 100 кГц. Шум в источнике питания может ухудшить характеристики аналого-цифрового преобразователя и вызвать дрожание тактовых импульсов.
 | ||
| Рисунок 1. | Типичная малошумящая архитектура, основанная на использовании DC/DC преобразователя, LDO регулятора и фильтра с ферритовой бусиной. | |
Традиционный подход к построению источников питания для генераторов синхросигналов, преобразователей данных или усилителей основан на использовании DC/DC преобразователя, подключенного к его выходу линейного регулятора с низким падением напряжения (LDO), такого как TPS7A52, TPS7A53 или TPS7A54, и оконечного фильтра на базе ферритовой бусины, как это показано на Рисунке 1. Такой подход сводит к минимуму как шумы, так и пульсации источника питания, и хорошо работает при токах нагрузки, меньших примерно 2 А. Однако по мере увеличения нагрузки потери мощности в LDO приводят к проблемам с КПД и отводом тепла. Например, в типичном приложении аналогового интерфейса LDO пострегулятор может добавить 1.5 Вт потерь мощности. Значит у тех, кому надо совместить в своей конструкции низкий уровень шума и высокий КПД, нет вариантов? Не совсем.