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39 - ELETTRONICA OGGI 492 - MARZO 2021 ANALOG/MIXED SIGNAL DAQ PSRR da sono gli aspetti più importanti da considerare per una corretta verifica del PSRR (il progetto della sche- da di prova viene descritto più avanti in questo arti- colo nella sezione “Considerazioni di progetto per lo sviluppo della scheda di valutazione”). Qualsiasi con- densatore interno di bypass migliora il PSRR in ac del- la catena di segnale della soluzione µModule, ma que- sta capacità condiziona il modo in cui il test dovrebbe essere eseguito. Come citato in precedenza, i generatori di segnale non sono in grado di pilotare carichi fortemente capacitivi. Ad esempio, consideriamo la catena di segnale di una soluzione µModule con una capacità interna di bypass complessiva di 3 µF sulla linea di alimentazione princi- pale, e un test per il PSRR che preveda una frequenza massima di 10 MHz e un’ampiezza di 50 mV p-p. Ba- sandosi su queste condizioni, un generatore di segnali che produce un’onda sinusoidale dovrebbe essere in grado di fornire una corrente di circa 4,71 A e disporre di una larghezza di banda sufficiente a gestire un se- gnale da 10 MHz. Ciò è dovuto all’impedenza del con- densatore di disaccoppiamento a 10 MHz. Per fornire una corrente sufficiente, è possibile usa- re un amplificatore ad alta potenza come l’ADA4870, in modo da incrementare la capacità di erogazione di corrente. Questa configurazione parte dal presupposto che il generatore di funzioni utilizzato possa fornire la tensione dc necessaria a polarizzare il DUT. Se non è questo il caso, è possibile utilizzare un “bias tee” per isolare le linee di segnale dc e ac, oppure è possibile aumentare la tensione di polarizzazione dc fornita da un generatore di segnale che disponga dei necessari requisiti d’uscita. L’uso della scheda di valutazione ADA4870 offre la possibilità di interfacciarsi con un generatore di se- gnale in modo relativamente semplice, grazie alla pre- senza di ingressi e uscite di tipo SMA. Lo schema a blocchi di un setup di proba è riportato in figura 6. Considerazioni di progetto per lo sviluppo della scheda di valutazione Progettare una scheda di valutazione in modo che possa essere utilizzata anche per i test del PSRR in ac, non implica necessariamente modifiche drastiche al design. Alcuni punti chiave da tenere presente sono: /
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) - na alimentazione sulla quale si prevede la verifica del PSRR, per mantenere l’integrità del segnale di pilotag- gio che proviene dalla sorgente.
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- parassite sul percorso dall’ingresso SMA al power pla- ne associato sul DUT, poiché possono provocare riso- nanze indesiderate sulle frequenze di interesse. 3 0
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4 plane associato sia solido, cioè non ripartito in più sezioni collegate attraverso componenti passivi e in layer diversi. Ad esempio, un resistore di sense di cor- rente non dovrebbe collegare due power plane (Fig. 7). Inoltre, è importante minimizzare il numero di volte in cui l’alimentazione attraversa i diversi layer, per evita- re le induttanze parassite dovute alle vie, come viene illustrato nel modello in alta frequenza di figura 8. I re- sistori mostrati in Figura 7 potrebbero essere usati per rilevare la corrente, ma in questo caso sono da 0 . La Figura 9 mostra una disposizione migliore del power plane sul PCB, mentre la figura 10 illustra il modello elettrico equivalente in alta frequenza. È importante che la scheda di valutazione sia collau- data senza DUT per assicurarsi che non si verifichino risonanze indesiderate nell’intervallo di frequenza di interesse. Qualora si verificassero, se ne dovrebbe te- ner conto durante l’elaborazione dei dati. Per ciascuna frequenza, verificare con l’oscilloscopio che il segnale di alimentazione soddisfi i requisiti, senza fare affida- mento solo sulle indicazioni delle scale del generatore di segnale. Allestimento della prova Come si è detto in precedenza, l’alimentazione della catena di segnale con µModule in esame deve essere in grado di fornire il valore dc nominale per alimentare il DUT oltre a uno stimolo ac, con corrente sufficiente alla massima frequenza d’ingresso. Per realizzare tutto ciò nell’allestimento del test illustrato, la scheda di va- Fig. 7 – Esempio di cattiva progettazione dei collegamenti tra power plane Fig. 6 – Schema a blocchi di un setup di prova per misurare il PSRR con l’ADA4870
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