在某监测产品中,模拟电路偶发地会出现噪声突然增大的情况,这种噪声导致的后果是使ADC(模数转换器)之后的用于控制电路的数字信号出错。由于故障发生概率很低,所以在调试过程中,经过了很长时间的监测,才能确定故障根源。
经大量测试发现,该故障的发生和给模拟信号供电的电源负载有关。
该模拟电路本身负载电流极小,电源在给模拟电路供电的同时,还给其他电路供电。在产品工作过程中,若其他电路待机,负载电流将大幅度减小,随之,这种故障的现象就 可能会发生。
由此,调试方向指向电源。该电源型号支持Burst模式。因此,随着负载电流的不同,每个周期的持续时间也将不同,这相当于开关频率被动态地调整。而轻载工作于 Burst 模式时,电源纹波一般都会更高,这种频率更低的纹波,对工作于该频段的模拟电 路正好造成了干扰,因为该频带正好位于模拟电路的带通滤波器通频段内。
一个简单的解决方法是,将电源芯片通过引脚配置为强制PWM模式。
【扩展】
强制PWM模式的电源,在轻载时效率更低(因为在负电流时需要维持无效的逆时针 回路电流,以及存在无效的MOSFET栅极驱动功率,因此造成功率浪费),但优点是周期恒定,频率恒定且纹波小,不容易产生与噪声相关的莫名其妙的问题。
Burst模式的电源,轻载时进入Burst模式,可以有效地提高电源效率,但通常伴随纹波幅度增大,而且由于开关周期不定(降低),可能产生与低频噪声有关的问题,且若产生了这类问题,有时定位是比较困难的。
在本案例中,由于电路进入待机状态是极为偶发的,概率极低,即使在这种情况下工作于PWM模式,对整板功耗也没有明显影响,所以为了避免噪声问题,在本案例中采用强制PWM模式更为合理。
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