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優化BJT/MOSFET低頻雜訊 DC-DC開關轉換量測有撇步

文‧Varun John 發布日期:2019/02/13 關鍵字:PLLsADCRF相位雜訊

電源供應的雜訊程度是鎖相迴路(Phase-Locked Loops, PLLs)、壓控振盪器(Voltage-Controlled Oscillators, VCO)、類比-數位轉換器(Analog-to-Digital Converters, ADC)和放大器等零組件的重要性能指標。

在電信網路中,與射頻(Radio Frequency, RF)訊號混合期間,從本機振盪器(Local Oscillator)和放大器的電源注入到中頻(Intermediate Frequency, IF)的低頻雜訊的增頻與變頻導致中頻的兩側形成頻帶,產生了更高的相位雜訊。在偵測數位調變訊號時,相位雜訊增加了均方根(Root-Mean-Square, RMS)相位誤差,而限制了網路的性能。本文解釋了雙極型接面電晶體(Bipolar Junction Transistors, BJT)、金屬氧化物半導體場效應電晶體(Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistors, MOSFET)和電阻器中的低頻雜訊來源,以及這種雜訊如何傳遞(Propagate)到DC-DC轉換器的輸出電壓。此外,本文還介紹了一種用於量測DC-DC轉換器輸出電壓的低頻雜訊頻譜的設置,並使用該設置將低頻雜訊最佳化的DC-DC轉換器的雜訊頻譜與標準DC-DC轉換器進行比較。

積體電路(IC)有不同類型的雜訊,包括閃爍雜訊(Flicker Noise)、熱雜訊(Thermal Noise)、射擊雜訊(Shot Noise)、突發雜訊(Popcorn Noise)和產生複合雜訊(Generation-Recombination Noise)。閃爍雜訊和熱雜訊在DC-DC轉換器的低頻輸出電壓雜訊頻譜中占大部分。

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