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37 - ELETTRONICA OGGI 492 - MARZO 2021 ANALOG/MIXED SIGNAL DAQ PSRR Motivo del PSRR La ricerca dell’efficienza di alimentazione è uno dei motivi per cui alcuni progettisti di sistema non pos- sono tollerare l’uso di convertitori ad alta potenza e basso rumore. I sistemi DAQ alimentati a batteria sono un esempio di applicazione che richiede prestazioni elevate a bassa potenza, un fattore di motivazione si- gnificativo per progettare DAQ con una minor sensibi- lità al rumore di alimentazione. I dispositivi più recenti includono spesso diversi sistemi alimentati dalla stes- sa batteria. Se la corrente assorbita da un sistema o un dispositivo aumenta sotto certe condizioni, la tensione della batteria può variare, causando, di conseguenza, una variazione della tensione di alimentazione di tut- ti gli altri dispositivi collegati alla medesima batteria. Per queste ragioni il PSRR in dc è importante quando si progetta il circuito di gestione della batteria di un sistema. A seconda dalla sensibilità del sistema, un progettista può utilizzare regolatori LDO come ausilio per contrastare le cadute di tensione. Anche il PSRR in ac rappresenta una specifica importante nei sistemi alimentati a batteria, nei casi in cui sia richiesto l’uso di un regolatore che induce ripple, come accade con i convertitori buck, boost, o invertenti. Nelle applica- zioni industriali, la specifica di rumore di sistema è d’importanza fondamentale. Ad esempio, l’interferenza elettromagnetica (EMI) da fonti attigue può generare accoppiamento sulle linee di alimentazione, causando spurie di rumore e altri errori. Per contribuire a ridurre queste spurie, è importante utilizzare i condensatori di disaccoppiamento e, nella progettazione del PCB, applicare le tecniche più opportune nel predispor- re i collegamenti a massa, le schermature e nel po- sizionamento dei componenti. La figura 1 mostra una tipica catena di segnale di un sistema di precisione per acquisizione dati. Ogni componente è soggetto al rumore di alimentazione in misura diversa. L’aggiunta di opportune capacità di disaccoppiamento migliora, alle frequenze più elevate, le prestazioni di PSRR di cia- scun componente della catena di segnale illustrata in figura 1. Le soluzioni µModule di Analog Devices , per la catena di segnale di un sistema di acquisizione dati, aiutano a risolvere alcuni dei punti dolenti del proget- to dell’alimentazione, come l’ottimizzazione del layout delle piste, l’aggiunta di condensatori di disaccoppia- mento e, in alcuni casi, di componenti per la gestione dell’alimentazione come regolatori LDO. L’ ADAQ4003 è una soluzione di acquisizione dati µModule che in- clude i condensatori di disaccoppiamento su tutte le linee di alimentazione, per ridurne la sensibilità alle perturbazioni. I sistemi d i acquisizione dati µModule ADAQ7980 / ADAQ7988 in cludono i condensatori di disaccoppiamento e un regolatore LDO, la cui integra- zione semplifica ulteriormente il progetto. I progettisti di sistema devono soltanto fornire un’a- limentazione pulita per alimentare il dispositivo µModule e, se richiesto, possono decidere di escludere il regolatore LDO. Attuale metodo di test per il PSRR su componenti discreti In un piano di caratterizzazione, il test del PSRR su componenti discreti è piuttosto comune, e utilizza me- todologie di test e regolamentazioni ben consolidate. Su un componente discreto, il test PSRR si esegue so- litamente senza alcuna capacità di disaccoppiamento sull’alimentazione, per rivelare volutamente l’impatto diretto che il rumore sulle linee di alimentazione può provocare sulle prestazioni. Di solito, per caratterizzare il PSRR di un amplificatore (Fig. 2), si possono utilizzare un generatore di funzioni e un oscilloscopio, o un analizzatore di rete, iniettando Fig. 1 – Tipica catena di segnale di precisione per l’acquisizione dati Fig. 2 – Esempio di circuito di prova PSRR a discreti