Unutarnja struktura linearno reguliranog napajanja je jednostavna, povratna petlja je kratka, tako da je šum mali, a prijelazni odziv brz (kada se izlazni napon promijeni, kompenzacija je brza). No budući da razlika napona između ulaza i izlaza sva pada na MOSFET, njegova je učinkovitost niska. Stoga se linearni regulatori općenito koriste u aplikacijama s malim strujama i visokim zahtjevima točnosti napona.
Preklopno napajanje ima složenu unutarnju strukturu, mnogo čimbenika koji utječu na performanse šuma izlaznog napona, a njegova povratna petlja je duga, tako da su njegove performanse šuma niže nego kod linearno reguliranog izvora napajanja, a njegov prijelazni odziv je spor. Međutim, prema strukturi prekidačkog napajanja, MOSFET je u dva stanja: potpuno uključen i potpuno isključen. Osim energije koju troši pogonski MOSFET i unutarnjeg otpora MOSFET-a, sva ostala energija koristi se za izlaz (teoretski, L i C se ne troše). energije, iako to zapravo nije slučaj, oni troše malu količinu energije).
Ovaj dio razjašnjava neke nesporazume o signalima velike brzine.
1. Ono što velike brzine promatraju je rub signala, a ne frekvencija takta.
1) Općenito govoreći, ako je frekvencija takta visoka, uzlazni rub signala je brz, tako da ih općenito smatramo signalima velike brzine; ali obrnuto nije nužno točno. Ako je frekvencija takta niska, ako je uzlazni rub signala još uvijek brz, također ga treba koristiti. Tretirajte to kao signal velike brzine. Prema teoriji signala, uzlazni rub signala sadrži visokofrekventnu informaciju (koristeći Fourierovu transformaciju, može se pronaći kvantitativni izraz), stoga, kad je uzlazni rub signala vrlo strm, trebali bismo ga tretirati kao visoko- signal brzine. Ako dizajn nije dobar, vjerojatno će porasti Rub je presporo, s prekoračenjem, podbacivanjem i zvonjenjem. Na primjer, I2C signal, u superbrzom načinu rada, ima takt od 1MHz, ali njegova specifikacija zahtijeva vrijeme porasta ili pada od najviše 120ns! Ima doista mnogo ploča koje I2C ne može proći!
2) Stoga bismo trebali obratiti više pozornosti na propusnost signala. Prema empirijskoj formuli, odnos između propusnosti i vremena porasta (10 posto ~ 90 posto) je Fw * Tr=3.5
2. Izbor osciloskopa
1) Mnogi ljudi obraćaju pozornost na brzinu uzorkovanja osciloskopa, ali ne i na propusnost osciloskopa. Ali često je širina pojasa osciloskopa važniji parametar. Neki ljudi misle da je to velika pogreška sve dok je brzina uzorkovanja osciloskopa više nego dvostruko veća od frekvencije takta signala. Razlog pogreške je krivo razumijevanje teorema uzorkovanja. Teorem uzorkovanja 1 kaže da kada je frekvencija uzorkovanja veća od dvostruke maksimalne širine pojasa signala, izvorni signal se može savršeno povratiti. Međutim, signal na koji se odnosi teorem uzorkovanja je pojasno ograničen signal (propusnost je ograničena), što je ozbiljno nedosljedno sa signalom u stvarnosti. Naši opći digitalni signali, osim satova, nisu periodični. Iz dugoročne perspektive, njihov je frekvencijski spektar beskrajno širok; da bi uhvatili signale velike brzine, ne mogu previše iskriviti svoje visokofrekventne komponente. Mjerne vrijednosti propusnosti osciloskopa usko su povezane s tim. Stoga je stvarna zabrinutost još uvijek da je izobličenje uzlaznog ruba signala uhvaćenog osciloskopom unutar našeg prihvatljivog raspona.
2) Dakle, koja je vrsta osciloskopa velike propusnosti prikladna? Teoretski, signal uhvaćen osciloskopom s 5 puta većom propusnošću signala izgubit će manje od 3 posto izvornog signala. Ako su potrebni manji gubici, može se odabrati niži osciloskop. Korištenje osciloskopa s 3 puta većom propusnošću signala trebalo bi biti dovoljno za većinu zahtjeva. Ali ne zaboravite širinu pojasa vaše sonde!
