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TECH INSIGHT NEWS TECHNOLOGIES 18 - ELETTRONICA OGGI 490 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2020 Convertitori buck a basso rumore con compensazione a nucleo di ferrite integrata Alessandro Nobile Texas Instruments ha di recente presentato una nuova famiglia di regolatori switching DC/DC a basso rumore con compensazione a nucleo di ferrite integrata. I modelli TPS62912 e TPS62913 presentano un basso rumore pari a 20 µV RMS per frequenze comprese tra 100 Hz e 100 kHz e ondulazione della tensione di uscita estremamente bassa, pari a soli 10 µV RMS . Tali caratteristiche offrono molti vantaggi ai progettisti: possibilità di eliminare uno o più regolatori a basso dropout (LDO) dai loro progetti, ridurre le perdite di potenza fino al 76% e risparmiare il 36% di spazio su scheda. Ulteriori informazioni su http://www.ti.com/TPS62912-pr-eu e http://www.ti.com/TPS62913-pr-eu . Il rumore di alimentazione è una delle principali sfida per la progettazione di molte applicazioni in svariati setto- ri: misura e collaudo di precisione, medicale, aerospaziale, difesa e infrastrutture wireless. Un’architettura di ali- mentazione tradizionale a basso rumore è composta da un convertitore DC/DC; un LDO a basso rumore come TPS7A52 ( https://www.ti.com/product/TPS7A52?HQS=app-bsr-mv-TPS6291x-pr-pf-null-wwe ) , TPS7A53 ( https:// www.ti.com/product/TPS7A53?HQS=app-bsr-mv-TPS6291x-pr-pf-null-wwe ) o TPS7A54 ( https://www.ti.com/pro - duct/TPS7A54?HQS=app-bsr-mv-TPS6291x-pr-pf-null-wwe ) e un filtro off-chip, come un nucleo di ferrite. Grazie alla compensazione a nucleo di ferrite, TPS62912 e TPS62913 utilizzano il nucleo di ferrite già presente nella maggior parte dei sistemi come filtro efficace contro il rumore ad alta frequenza, riducendo l’ondulazione della tensione di uscita dell’alimentatore di circa 30 dB e semplificando la struttura dell’alimentatore. Per scoprire come funzionano i convertitori buck a basso rumore, leggete l’articolo tecnico Riduzione del rumore e dell’ondulazione con un con - vertitore buck a basso rumore ( https://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2020/10/21/minimize-noise-and- ripple-with-a-low-noise-buck-converter?HQS=app-bsr-mv-TPS6291x-pr-ta-null-wwe ). Riduzione del rumore dell’alimentatore… I sistemi ad alta precisione richiedono rail di alimentazione a basso rumore e bassa ondulazione per mantenere l’accuratezza e l’integrità del segnale. Il TPS62912 e il TPS62913 offrono entrambe le caratteristiche, insieme ad un rapporto di reiezione dell’alimentazione di 65 dB fino a 100 kHz. Inoltre, questa famiglia di convertitori buck presenta un errore di tensione di uscita inferiore all’1%, il che aiuta a garantire un’elevata precisione della tensione di uscita. Entrambi i convertitori consentono l’uso della modulazione di frequenza a spettro espanso per attenuare ulterior- mente gli impulsi in radiofrequenza e consentire la sincronizzazione con un clock esterno in modo che i progettisti possano facilmente raggiungere gli obiettivi di rapporto segnale/rumore (SNR) e di range dinamico senza spurie (SFDR), che sono fondamentali in applicazioni come la diagnostica per immagini o i radar. … delle perdite di potenza… I progettisti hanno sempre dovu- to raggiungere un compromes- so tra rumore ed efficienza per quanto riguarda l’alimentazione di circuiti analogici sensibili. L’u- so di un regolatore switching da solo comporterebbe un rumore di commutazione eccessivo, mentre l’aggiunta di un LDO a valle del regolatore per ridurre il rumore comporterebbe ulteriori perdite di potenza, specialmente a correnti di carico elevate. Con un’efficien- Con i novi convertitori buck TPS62912/13 di TI a basso rumore e bassa ondulazione è possibile conseguire un’elevata efficienza in tutte le applicazioni sensibili al rumore