Пульсации от DC-DC в полосу оцифрованного сигнала Опции

[maxics]

Выбираю DC-DC преобразователь для понижения входного напряжения с 12 В до 6В. На плате будет ПЛИС, LAN 100 Мб/с и АЦП килогерцового диапазона (AD7765). Выбрал EC2630QI. Питание АЦП планирую делать следующем образом: EC2630QI (из 12В - 6В), затем LDO ADP3330 (из 6В - 5В и 2.5 В).
Смущает следующее: частота дискретизации АЦП - 131.072 кГц, частота переключений преобразователя от 68 до 165 кГц. Не будут-ли пульсации от EC2630QI лезть в полосу оцифрованного сигнала.

[MegaVolt]

Смущает следующее: частота дискретизации АЦП - 131.072 кГц, частота переключений преобразователя от 68 до 165 кГц. Не будут-ли пульсации от EC2630QI лезть в полосу оцифрованного сигнала.

Всё зависит от НЧ фильтра на входе. В идеале конечно засинхронизировать работу преобразователя и АЦП от греха подальше.

И фильтра по питанию само собой.

[_pv]

Всё зависит от НЧ фильтра на входе. В идеале конечно засинхронизировать работу преобразователя и АЦП от греха подальше.

Это сигма-дельта, у которой сэмплинг на 20МГц происходит, соответственно что толку от такой синхронизации.
От того что помеха попадет в полосу полезного сигнала на какой-то известной частоте радости тоже не особо много.
А в некоторых случаях и вообще хуже может быть если с синхронизацией гармоники попадут ровно на частоту модулятора и превратятся в смещение/дрейфы по DC. Без синхронизации их хоть как-то дополнительно потом отфильтровать можно, а так всё они всегда на нулевую частоту отражаться будут. Ну это конечно, только если интересны измерения от DC.

Коль нагрузка постоянна, как-то сам собою напрашивается резонансный DC/DC-конвертер, работающий на МГцах.

Вот не надо там мегагерцев, чем дальше помеха будет от 20МГц модулятора - тем лучше. В полосе от 60кГц до 20МГц - 60кГц АЦП сам всё до -120дБ своим цифровым фильтром задавит (плюс ещё собственный PSRR у него тоже должен какой-то быть, хотя в даташите почему-то не указан), а вот около 20МГц модулятора надо давить фильтром снаружи , и если частоту помехи задрать, то подавить её там будет будет гораздо сложнее. ну а внутри один только PSRR и останется, который на 20МГц может быть не очень хорошим и пододвигать ему помеху поближе не стоит.

То есть, до 200 кГц "LDO - хороший фильтр пульсаций", а вот выше - уже нет..
Все эти помехи чудесным образом попадут во вторую, третью и тд, зону Найквиста АЦП

У сигма-дельта зоны Найквиста из-за оверсэмплинга и фильтра немного по другому выглядят, главное около частоты модулятора дополнительно питание почистить. что на 20МГц ferrite beadами вроде не сложно сделать.
А для нулевой зоны до 60кГц у LDO вполне себе хороший PSRR.

А то что на высокой частоте PSRR ухудшается, так ему и не надо -112дБ быть, так как у АЦП ещё и свой какой-то PSRR есть, да и амплитуда шумов на питании тоже не 0dBFS, во всю шкалу АЦП, а меньше.

[VCO]

Вот не надо там мегагерцев, чем дальше помеха будет от 20МГц модулятора - тем лучше.

Так от резонансного DC/DC-конвертера любые помехи несравнимо меньше всяких там степ-даунов и т.п.
Если конвертер вынесен за плату и экранирован, а далее поставить LDO, то никаких МГц там не будет.
Ну а про КПД, ЭМС и минимальные габариты резонансников Вы и сами знаете. При почти постоянном токе равных нет.

Что касаемо ШИМ-преобразователей, то спектр их помех простирается далеко за единицы МГц, очень широк и изменчив.

[wim]

про КПД, ЭМС и минимальные габариты резонансников Вы и сами знаете.

Неа, не знаем. Какие Ваши доказательства? Мой личный опыт измерений ЭМС показывает, что никаких преимуществ у резонансных преобразователей нет.

[VCO]

Неа, не знаем. Какие Ваши доказательства?

Да пожалуйста: http://www.efo.ru/doc/Vicor/Vicor.pl?2541

Благодаря использованию резонансной схемы с ЧИМ компании Vicor удалось значительно уменьшить размеры модулей и достичь удельной мощности 7000 Вт/дм³, что в настоящее время является лучшим параметром для серийных DC/DC-конвертеров. Еще одним достоинством резонансной схемы по сравнению с ШИМ является существенное (на 20...40 дБ) снижение уровня шумов и помех. Причем значимые по амплитуде гармоники занимают диапазон частот до 5 МГц, в то время как для ШИМ-преобразователей спектр гармоник простирается до 30...50 МГц из-за крутых фронтов при переключении (см. рис. 3).]

Спектры шумов при методах преобразования ZCS (а) и ШИМ (б)

Мой личный опыт измерений ЭМС показывает, что никаких преимуществ у резонансных преобразователей нет.

Отрицательный результат - тоже результат. В следующий раз м.б. получится. Вы учИтесь, учИтесь...

[wim]

Да пожалуйста

Да никакое это не доказательство. Амплитуда чего - тока, напряжения? В каких единицах? Есть международные стандарты измерения радиопомех - СИСПР 16, СИСПР 22, у американцев - FCC. Измерять надо не в попугаях, а в дБмкВ и дБмкВ/м - только так можно объективно сравнивать разные топологии преобразователей.