Notranja struktura linearno reguliranega napajalnika je preprosta, povratna zanka je kratka, zato je hrup majhen, prehodni odziv pa hiter (ko se izhodna napetost spremeni, je kompenzacija hitra). Toda ker napetostna razlika med vhodom in izhodom vsa pade na MOSFET, je njegova učinkovitost nizka. Zato se linearni regulatorji običajno uporabljajo v aplikacijah z majhnimi tokovi in visokimi zahtevami glede natančnosti napetosti.
Preklopni napajalnik ima zapleteno notranjo strukturo, veliko dejavnikov, ki vplivajo na šum izhodne napetosti, njegova povratna zanka pa je dolga, zato je njegova šumnost nižja kot pri linearno reguliranem napajalniku, njegov prehodni odziv pa je počasen. Glede na strukturo preklopnega napajalnika pa je MOSFET v dveh stanjih: popolnoma vklopljen in popolnoma izklopljen. Razen energije, ki jo porabi pogonski MOSFET, in notranjega upora MOSFET-a, se vsa druga energija porabi za izhod (teoretično se L in C ne porabita). energije, čeprav dejansko ni tako, te porabijo malo energije).
Ta del pojasnjuje nekatere nesporazume o signalih visoke hitrosti.
1. Visoke hitrosti gledajo na rob signala, ne na frekvenco ure.
1) Na splošno, če je urna frekvenca visoka, je naraščajoči rob signala hiter, zato jih na splošno obravnavamo kot signale visoke hitrosti; vendar obratno ni nujno res. Če je urna frekvenca nizka, če je naraščajoči rob signala še vedno hiter, ga je treba uporabiti tudi. Obravnavajte ga kot signal visoke hitrosti. V skladu s teorijo signala naraščajoči rob signala vsebuje visokofrekvenčno informacijo (z uporabo Fourierove transformacije je mogoče najti kvantitativni izraz), zato ga moramo, ko je naraščajoči rob signala zelo strm, obravnavati kot visoko signal za hitrost. Če načrt ni dober, se bo verjetno dvignil. Rob je prepočasen, s prekoračitvijo, podstreznostjo in zvonjenjem. Na primer, signal I2C v super hitrem načinu deluje na 1MHz, vendar njegova specifikacija zahteva čas vzpona ali padca največ 120ns! Res je veliko plošč, ki jih I2C ne more prenesti!
2) Zato bi morali biti bolj pozorni na pasovno širino signala. V skladu z empirično formulo je razmerje med pasovno širino in časom vzpona (10 % ~90 odstotkov) Fw * Tr=3.5
2. Izbira osciloskopa
1) Mnogi ljudje so pozorni na hitrost vzorčenja osciloskopa, ne pa tudi na pasovno širino osciloskopa. Toda pogosto je pasovna širina osciloskopa pomembnejši parameter. Nekateri mislijo, da je to velika napaka, dokler je frekvenca vzorčenja osciloskopa več kot dvakrat višja od taktne frekvence signala. Vzrok za napako je napačno razumevanje izreka o vzorčenju. Izrek 1 o vzorčenju navaja, da je mogoče izvirni signal popolnoma obnoviti, ko je frekvenca vzorčenja večja od dvakratne največje pasovne širine signala. Vendar pa je signal, na katerega se sklicuje izrek o vzorčenju, pasovno omejen signal (pasovna širina je omejena), kar je resno neskladno s signalom v resnici. Naši splošni digitalni signali, razen ure, niso periodični. Z dolgoročne perspektive je njihov frekvenčni spekter neskončno širok; za zajem hitrih signalov ne morejo preveč popačiti svojih visokofrekvenčnih komponent. Meritve pasovne širine osciloskopa so tesno povezane s tem. Zato je še vedno prava skrb, da je popačenje naraščajočega roba signala, zajetega z osciloskopom, znotraj našega sprejemljivega območja.
2) Kakšen širokopasovni osciloskop je torej primeren? Teoretično bo signal, ki ga zajame osciloskop s 5-kratno pasovno širino signala, izgubil manj kot 3 odstotke prvotnega signala. Če so potrebne manjše izgube, lahko izberete nižji osciloskop. Uporaba osciloskopa s 3-kratno pasovno širino signala bi morala zadostovati za večino zahtev. Vendar ne pozabite na pasovno širino vaše sonde!
