本文重点介绍振荡器抖动敏感性原因
石英晶体振荡器对噪声很敏感,如果使用不当会导致电源问题,噪声影响是时钟斜坡重置,振荡器频率抖动和频率漂移占空比限制和定时事件,振荡器对噪声的敏感性产生频率和占空比抖动,内部固定频率张弛振荡器等需要外部元件电阻器或者电容器起振,以产生频率,因此除非开关频率在内部产生,不然易受影响蚀刻和元件会引入噪声额外的抖动.
在开关模式电源(SMPS)设计中,集成电路(IC)逻辑确定开关频率(FSW)和占空比,通常基于外部有源晶振元件值和信号比较,实验室测量显示两者都有微控制器模拟和数字核心独立外设专注于SMPS应用的(CIPs)没有展示这些问题,噪音易受影响点,在ASIC SMPS控制器中,它对控制的影响信号,并与CIP解决方案进行测试比较,通过比较上升产生时钟并且下降到两个阈值,当更高阈值满足上升斜坡,时钟信号低,当下限达到下降斜坡时,时钟信号很高.
如果石英振荡器有噪声感应电压在上升坡道上的尖峰,门槛将被越过早些时候,时钟信号会比它早应该,如图所示,这也将提前开始低坡道在图中,这导致切换的突然变化PWM信号的频率和高抖动,该时钟斜坡非常容易受到PCB布局的影响芯片周围的元件,因此,除非开关频率在内部产生,易受影响蚀刻和元件会引入噪声额外的抖动,这种行为可以避免,或者至少可以避免通过遵循适当的SMPS布局规则最小化.

由不正确的布局决定的抖动很容易达到切换周期的30％-40％甚至更多,一个运行时也可能发生早期时钟斜坡复位接近最大占空比,在这种情况下,效果的幅度较小,但它们可以相互作用布局不当,变得相当可观,甚至当内部高精度晶振产生开关频率时,这种效果可以以较小的规模存在.上图所示:早期时钟的影响RAMP重置为切换频率注意:PIC16F1769不是数字SMPS解,这是一个有模拟的解决方案外围设备,例如运算放大器(运算放大器),比较器,数模转换器转换器(DAC),模数转换器转换器(ADC),零交叉检测器(ZCD),斜率补偿(SC)和输出生成器,它们是异步的并作为模拟解决方案.
图中显示了一个早期时钟斜坡复位事件真正的SMPS设计,上图显示了早期时钟斜坡由于噪声而复位,而数字较低说明了由于操作导致的早期时钟斜坡复位接近最大占空比,CIP解决方案不受早期时钟斜坡的影响重置,因为时钟是使用内部创建的分频器链产生定时,和振荡器由稳定的带隙参考偏置和供电,即使高峰值也能触发早期时钟斜坡复位,它仍然是32MHz,这意味着可能的抖动小于0.1％.

传统解决方案与CIP解决方案MCU不受布局或最大负载的影响关于抖动的周期限制,因此,脉冲会有一个准确的恒定频率,使用一个采用SMPS专用CIP的MCU消除了IC相关问题从设计和提供稳定性问题应用灵活性,OSC晶振抖动是切换方式所固有的生成频率,可以注意到它很小PWM信号的频率变化,振荡器抖动限制最大占空比,作为短期变化频率可以在关闭时间内产生很大的变化高占空比设计.
发现潜在的抖动生成如果基本贴片振荡器抖动不是,则很难测量,使用外部组件设置的转换器开关频率可能会遇到频率变化,这需要几分钟才能解决,因为需要几分钟才能解决,所以可以被视为长期频率漂移,频率漂移不是由输入电压引起的变化或环境温度,电路启动和稳定的条件,但它是在一定程度上由自热元件引起,除非所有组件都是热稳定的将是一个漂移,漂移更长一段时间室内温度在漂移和没有温度期间不会改变来自外部组件会影响设备.

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