Vnitřní struktura lineárně regulovaného zdroje je jednoduchá, zpětná vazba je krátká, takže šum je malý a přechodová odezva je rychlá (při změně výstupního napětí je kompenzace rychlá). Ale protože rozdíl napětí mezi vstupem a výstupem padá na MOSFET, jeho účinnost je nízká. Proto se lineární regulátory obecně používají v aplikacích s malými proudy a požadavky na přesnost vysokého napětí.
Spínaný napájecí zdroj má složitou vnitřní strukturu, mnoho faktorů ovlivňujících šum výstupního napětí a jeho zpětná vazba je dlouhá, takže jeho šumový výkon je nižší než u lineárně regulovaného napájecího zdroje a jeho přechodová odezva je pomalá. Podle struktury spínaného zdroje je však MOSFET ve dvou stavech: plně zapnutý a zcela vypnutý. Kromě energie spotřebované hnacím MOSFETem a vnitřním odporem MOSFETu se všechna ostatní energie spotřebuje na výstup (teoreticky se L a C nespotřebovávají). energie, ačkoli to tak ve skutečnosti není, tyto spotřebují malé množství energie).
Tato část objasňuje některá nedorozumění ohledně vysokorychlostních signálů.
1. Vysokorychlostní se dívá na okraj signálu, nikoli na taktovací frekvenci.
1) Obecně řečeno, pokud je hodinová frekvence vysoká, náběžná hrana signálu je rychlá, takže je obecně považujeme za vysokorychlostní signály; ale opak nemusí být nutně pravdou. Pokud je frekvence hodin nízká, pokud je náběžná hrana signálu stále rychlá, měla by být použita také. Považujte to za vysokorychlostní signál. Podle teorie signálu obsahuje náběžná hrana signálu vysokofrekvenční informaci (pomocí Fourierovy transformace lze najít kvantitativní vyjádření), proto, jakmile je náběžná hrana signálu velmi strmá, měli bychom s ní zacházet jako s vysokofrekvenčním rychlostní signál. Pokud není design dobrý, pravděpodobně se zvedne. Hrana je příliš pomalá, s překmity, podkmity a zvoněním. Například signál I2C je v superrychlém režimu taktován na 1 MHz, ale jeho specifikace vyžaduje dobu náběhu nebo poklesu ne více než 120 ns! Existuje skutečně mnoho desek, které I2C nemůže projít!
2) Proto bychom měli věnovat větší pozornost šířce pásma signálu. Podle empirického vzorce je vztah mezi šířkou pásma a dobou náběhu (10 procent ~ 90 procent ) Fw * Tr=3.5
2. Výběr osciloskopu
1) Mnoho lidí věnuje pozornost vzorkovací frekvenci osciloskopu, ale ne šířce pásma osciloskopu. Ale často je důležitějším parametrem šířka pásma osciloskopu. Někteří lidé si myslí, že pokud je vzorkovací frekvence osciloskopu více než dvojnásobkem frekvence signálu, je to velká chyba. Důvodem chyby je špatné pochopení vzorkovacího teorému. Věta o vzorkování 1 říká, že když je vzorkovací frekvence větší než dvojnásobek maximální šířky pásma signálu, lze původní signál dokonale obnovit. Nicméně signál, na který se vztahuje vzorkovací teorém, je signál s omezeným pásmem (šířka pásma je omezená), což je vážně nekonzistentní se signálem ve skutečnosti. Naše obecné digitální signály, kromě hodin, nejsou periodické. Z dlouhodobého hlediska je jejich frekvenční spektrum nekonečně široké; pro zachycení vysokorychlostních signálů nemohou příliš zkreslovat své vysokofrekvenční složky. S tím úzce souvisí metriky šířky pásma osciloskopu. Skutečnou obavou proto stále zůstává, že zkreslení náběžné hrany signálu zachyceného osciloskopem je v našem přijatelném rozsahu.
2) Jaký druh širokopásmového osciloskopu je tedy vhodný? Teoreticky signál zachycený osciloskopem s 5x větší šířkou pásma ztratí méně než 3 procenta původního signálu. Pokud jsou požadovány mírnější ztráty, lze zvolit osciloskop s nižším koncem. Pro většinu požadavků by mělo stačit použití osciloskopu s 3násobnou šířkou pásma signálu. Ale nezapomeňte na šířku pásma vaší sondy!
