模拟电路前端工程化第3部分总结-供电设计
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模拟电路前端工程化设计第3部分：供电设计
模拟电路前端工程化第3部分总结直播入口
课程目标
理解并能够掌握一个复杂电子产品的供电设计要点
不同器件对电源的要求
不同稳压方式的优缺点
实际产品中的综合决策
理解电源变换的一些基本概念、关键指标和正确选用
运用一些重要的效率工具：
针对电源设计的功能强大的工具
功能强大、免费使用
通过导入模型可以支持其它厂商的器件
在线使用，无需安装
图示化波形、频谱
丰富的上手使用参考案例
器件的选型资源及方法
课程内容
稳压的概念
线路稳压
负载稳压
供电设计原则
输入电压、输出电压、调节精度
功率（电流）要求、负载能力、限流的功能
性能（纹波、效率）
综合成本
稳压类型
线性稳压器
只能降压、低压差下能够正常工作
LDO - 低压差
线性调节、无开关纹波、低噪声、快速响应
固定输出、可变输出
效率、热损、散热
经典的芯片
78xx、79xx
LM317
LT1117
特点
效率高
输入电压范围宽
可降压、升压、逆变等 - 不同的模式
开关纹波
注意开关频率
效率、尺寸、损耗、EMI
电荷泵
电容作为储能元件 - 二倍压或反压输出
效率高、成本低、空间小
输出电流小，负载大的时候压降大
设计要求
单电源 vs 双电源
轨到轨输入、输出
纹波小
PSRR
设计原则
性能满足要求
效率高、功耗低
整体成本低
供货没问题
使用熟悉的器件
M2K模拟部分的供电电源设计要点
不同级根据信号的幅度变化范围来选择合适的供电电压
系统成本和性能直接平衡
对噪声敏感的部分采用LDO供电
开关供电通过LC + 磁珠消除纹波
设计要点
多电压
电流不同
整体效率
供电时序
保护电路
去耦控制纹波
ADALM2000中的供电电源设计要点
不同的Bank其IO供电电压不同
工作频率
供电时序控制
通过PWR_GOOD和Enable
输出纹波的滤除
LC + 磁珠
ADALM2000外供电压源的设计
DAC + 运放 --》可调电压
负载能力、监测
效率、压降、发热
功率扩展微型模块LTM
采用USB供电给系统整体电源拓扑设计带来的要求
USB端口的电压和电流限制
如何通过辅助供电端口扩展电流
由线缆带来的压降
电流限制
GND的连接
PD供电
采用Type C连接器
电压范围更宽
5V、9V、12V、15V、20V - 标准供电范围模式
28V、36V、48V - 扩展供电范围模式
支持更大电流
100W@标准电压范围
240W@扩展供电范围模式
PPS模式 - 可编程电压和输出电流
偷电芯片的使用
使用KiCad重新绘制的原理图
综合实战项目
设计一个简易多功能仪器的模拟链路和供电系统
简易仪器的技术指标
基于STM32G4系列MCU
支持双通道任意波形输出，频率最高为1MHz、幅度能够达到10Vpp
支持双通道数据采集，频率最高为1MHz，幅度范围为5mVpp到50Vpp
USB2.0端口供电
要求：
采用ADI公司的电源变换器件以及模拟调理电路器件，并且这些器件在Digikey官网上都有供货
包括ADI、Maxim、LTC的芯片
设计模拟及供电电路并使用LTSpice或PowerCAD进行仿真
不要求实际做出板卡，但需要电路的原理图（可以用LTSpice或其它CAD工具绘制）和仿真验证
撰写一个不少于2000字的设计报告，并拍摄3-5分钟短视频分享在电子森林网站上
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硬禾发布2023-07-03
700
DDS
ADALM2000
信号源
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