الهيكل الداخلي لمصدر الطاقة الخطي المنظم بسيط ، وحلقة التغذية الراجعة قصيرة ، وبالتالي فإن الضوضاء صغيرة ، والاستجابة العابرة سريعة (عندما يتغير جهد الخرج ، يكون التعويض سريعًا). ولكن نظرًا لأن فرق الجهد بين المدخلات والمخرجات يقع على MOSFET ، فإن كفاءتها منخفضة. لذلك ، تُستخدم المنظمات الخطية بشكل عام في التطبيقات ذات التيارات الصغيرة ومتطلبات دقة الجهد العالي.
يحتوي مصدر طاقة التبديل على هيكل داخلي معقد ، والعديد من العوامل التي تؤثر على أداء ضوضاء الجهد الناتج ، وحلقة التغذية الراجعة طويلة ، لذا فإن أداء الضوضاء الخاص به أقل من أداء مزود الطاقة الخطي المنظم ، واستجابته العابرة بطيئة. ومع ذلك ، وفقًا لهيكل مصدر طاقة التبديل ، فإن MOSFET في حالتين: تشغيل وإيقاف بالكامل. باستثناء الطاقة التي يستهلكها محرك MOSFET والمقاومة الداخلية لـ MOSFET ، يتم استخدام جميع الطاقة الأخرى للإخراج (نظريًا ، لا يتم استهلاك L و C). الطاقة ، على الرغم من أن الأمر ليس كذلك في الواقع ، إلا أنها تستهلك كمية صغيرة من الطاقة).
يوضح هذا الجزء بعض سوء الفهم حول الإشارات عالية السرعة.
1. ما تنظر إليه السرعة العالية هو حافة الإشارة ، وليس تردد الساعة.
1) بشكل عام ، إذا كان تردد الساعة مرتفعًا ، فإن الحافة الصاعدة للإشارة تكون سريعة ، لذلك نعتبرها عمومًا إشارات عالية السرعة ؛ لكن العكس ليس صحيحًا بالضرورة. إذا كان تردد الساعة منخفضًا ، وإذا كانت الحافة الصاعدة للإشارة لا تزال سريعة ، فيجب استخدامها أيضًا. تعامل معها كإشارة عالية السرعة. وفقًا لنظرية الإشارة ، تحتوي الحافة الصاعدة للإشارة على معلومات عالية التردد (باستخدام تحويل فورييه ، يمكن العثور على التعبير الكمي) ، لذلك بمجرد أن تكون الحافة الصاعدة للإشارة شديدة الانحدار ، يجب أن نتعامل معها على أنها عالية إشارة السرعة. إذا لم يكن التصميم جيدًا ، فمن المحتمل أن يرتفع. تكون الحافة بطيئة جدًا ، مع التجاوز ، والقصور في الهدف ، والرنين. على سبيل المثال ، إشارة I2C ، في وضع السرعة الفائقة ، يتم تسجيلها بسرعة 1 ميجاهرتز ، لكن مواصفاتها تتطلب وقت صعود أو هبوط لا يزيد عن 120 نانوثانية! هناك بالفعل العديد من اللوحات التي لا تستطيع I2C اجتيازها!
2) لذلك ، يجب أن نولي المزيد من الاهتمام لعرض النطاق الترددي للإشارة. وفقًا للصيغة التجريبية ، فإن العلاقة بين النطاق الترددي ووقت الارتفاع (10 بالمائة ~ 90 بالمائة) هي Fw * Tr=3. 5
2. اختيار راسم الذبذبات
1) كثير من الناس ينتبهون إلى معدل أخذ عينات راسم الذبذبات ، ولكن ليس عرض النطاق الترددي لموسم الذبذبات. ولكن غالبًا ما يكون عرض نطاق راسم الذبذبات معلمة أكثر أهمية. يعتقد بعض الناس أنه طالما أن معدل عينة راسم الذبذبات يزيد عن ضعف تردد ساعة الإشارة ، فهذا خطأ كبير. سبب الخطأ هو فهم خاطئ لنظرية أخذ العينات. تنص نظرية أخذ العينات 1 على أنه عندما يكون تردد أخذ العينات أكبر من ضعف عرض النطاق الأقصى للإشارة ، يمكن استرداد الإشارة الأصلية تمامًا. ومع ذلك ، فإن الإشارة التي تشير إليها نظرية أخذ العينات هي إشارة محدودة النطاق (عرض النطاق الترددي محدود) ، وهو ما يتعارض بشكل خطير مع الإشارة في الواقع. إشاراتنا الرقمية العامة ، باستثناء الساعات ، ليست دورية. من منظور طويل الأجل ، فإن طيف التردد الخاص بهم واسع بشكل لا نهائي ؛ لالتقاط إشارات عالية السرعة ، لا يمكنهم تشويه مكونات التردد العالي أكثر من اللازم. ترتبط مقاييس عرض النطاق الترددي للذبذبات ارتباطًا وثيقًا بهذا. لذلك ، لا يزال القلق الحقيقي هو أن تشوه الحافة الصاعدة للإشارة الملتقطة بواسطة مرسمة الذبذبات يقع ضمن النطاق المقبول لدينا.
2) إذن ما هو نوع راسم الذبذبات ذو النطاق الترددي العالي المناسب؟ من الناحية النظرية ، ستفقد الإشارة الملتقطة بواسطة مرسمة الذبذبات بخمس مرات عرض النطاق الترددي للإشارة أقل من 3 بالمائة من الإشارة الأصلية. إذا كانت هناك حاجة إلى مزيد من الخسائر المتساهلة ، فيمكن اختيار راسم الذبذبات السفلي. يجب أن يكون استخدام راسم الذبذبات بثلاثة أضعاف عرض النطاق الترددي للإشارة كافياً لمعظم المتطلبات. لكن لا تنس عرض النطاق الترددي للمسبار الخاص بك!
