剛做完幾個項目，來做點記錄。跟大伙交流交流。本人沒怎么做過電源。這個項目是頭一個。一直做模擬信號高速信號的我，對待電源的認(rèn)識很淺，望大家多多提意見。為我指點指點哈。
是這么個事情。實驗室買了一套十幾萬的光模塊(本人是某大學(xué)光接入網(wǎng)實驗室的研究生)，這個模塊是又貴又脆。對電源要求非常挑剔~~工作的最小電源電壓是3v3,最大是3v4,功率到不是很大，0.5w的樣子。而且，超過3.4就燒，一燒就十幾萬沒了……這個模塊對靜電毫無抵抗力，所以要給他做電源不怎么好弄。這個光模塊有個供電口和三個可調(diào)節(jié)的直流偏執(zhí)口。
頭次做電源，做這么個精細(xì)的電源，我是這么思考的：
1.電壓在3v3--3v4,那么就是說紋波峰峰不能過100mv
2.啟動電源時的浪涌一定不能有，否則就跪了……
3.應(yīng)該要有個保護，萬一有人上電電壓大了，或者燒壞了什么東東，板子的反應(yīng)應(yīng)該是斷電不工作而不是短路
4.光模塊工作在25GHz,電源除了安全性好意外，還要保證性能好，能支持射頻器件
基于上面幾點的考慮，我試著用設(shè)計信號的態(tài)度設(shè)計這么個東東。(現(xiàn)在想想，除了最基本的理論外，其實，模擬和電源差不太多~~~)
對于第一點和第四點，那沒什么大問題。我之前做過12.5G的射頻板，對于芯片選型和電路設(shè)計沒什么問題。因為考慮到紋波的大小跟負(fù)載的輕重有關(guān)。所以，我選了5V輸入，3.3V輸出的射頻LDO,并且用倆(因為一個能支持的最大電流是0.15A)。一個單獨負(fù)責(zé)供電，另一個負(fù)責(zé)3路可調(diào)偏執(zhí)電壓。這樣每個LDO都不會工作在大負(fù)載下。另外，選用LDO而不是DC/DC也是為了降低紋波。
這仨都是input 和output 的rail2rail,這樣保證可調(diào)范圍最大。注意，有一路是要可調(diào)到5V,所以這路的滑變上又串了個電阻，這樣保證加電在5v5時輸出也在5V以內(nèi)，因為平時調(diào)電壓不太用5v,所以這里平時達不到5V也不要緊。
對于浪涌，我第一個想到的是LDO軟啟動……但芯片貌似不支持。想外加RC自己做個延時，卻發(fā)現(xiàn)芯片自己內(nèi)部有下拉，高電平工作。那么，對地并個電容也沒有意義。關(guān)注到手冊中芯片在使能拉高后，輸出會延遲緩慢升高(大概0.1ms)，雖然不知道他的延遲是不是滿足我這邊浪涌的時間，但……have a try,輸出的浪涌就算有也不會大吧。(對于對設(shè)計負(fù)責(zé)的態(tài)度，這話說的多沒有底氣啊)
所以，我就在輸入端加了TVS保護，串了一個肖特基和自恢復(fù)保險絲做了個簡單保護。
這個LDO輸入不能過5v5.所以，我就在輸入端做了個保護電路。
這里，電壓基準(zhǔn)輸出3.0v標(biāo)準(zhǔn)參考，另一路是實際電壓的分壓，當(dāng)輸入在5.5V以下，比較器輸出低電平，開關(guān)管導(dǎo)通，否則，比較器負(fù)端輸入高于正端，管子關(guān)短，從而保證了電路的安全。
以上就是所有這個設(shè)計的原理圖部分。PCB也畫好了，目前在加工中，先文章寫著，等待調(diào)試結(jié)果，如果性能好的，一定跟大家說，不過我有感覺應(yīng)該差不了。反正這個電源的難點在于精細(xì)和保護，不在效率。先上個PCB:
不好意思，抹掉的部分是我的名字……哈哈，就不透露了，大家也沒興趣知道。
我總結(jié)了這個設(shè)計，其實，如果像考慮信號鏈一樣的考慮到整個電源設(shè)計，也是需要分好多部分，考慮好多可能。對于電源，布局布線可能比原理圖關(guān)鍵。對于信號鏈來說，原理圖可能要經(jīng)過幾板性能較差的PCB的修改后才能滿足要求。但我感覺，電源設(shè)計的難點還是在DC/DC上。這個項目中大多也是芯片參考電路，就前段的保護電路是自己的?，F(xiàn)在等待調(diào)試結(jié)果，有結(jié)果了再給大家匯報匯報。大伙就這個設(shè)計多多給我提不足哈，這樣我下次就知道該怎么弄了。
前天板子到了，昨天焊接+調(diào)試，一版通過，不過遇到些問題和經(jīng)驗，總結(jié)如下：
1. 用于電壓比較的一顆電壓基準(zhǔn)芯片發(fā)現(xiàn)基準(zhǔn)不準(zhǔn)，會隨輸入電壓浮動，后來改成同封 裝的LDO,問題解決;
2.運放選型要看好，特別是工作在跟隨器狀態(tài)。我這里用的芯片是實驗室多的，所以就湊合了，結(jié)果自激。對比原理圖和芯片手冊的波特圖發(fā)現(xiàn)，我的負(fù)載電容過大(本來是想給后級濾波用，現(xiàn)在想想是多余了)，使得相位條件不滿足，芯片開始自激，去掉電容，問題解決;
3.這個問題很奇特，不解，各位知道的話不吝指點：
運放U6B作為比較器，當(dāng)負(fù)端斷開，而改變正端電壓時，負(fù)端竟然也會有電壓!而且也會隨著正端改變!(電壓值跟負(fù)端不同，差0.5v左右)，我想不通，就算負(fù)端接上3v3LDO,負(fù)端電壓也不是3v3,是3v7,并且也會隨著正端電壓變化而變化。后來我在正端下拉個電阻，問題解決。至今不知道為什么(電荷集聚?……)個人推測和運放的輸入端做法有關(guān)，可能換個運放就好了。
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