1 引言

對于采用 ADC、PLL 和射頻收發器的信號處理系統設計的電源，低輸出電壓紋波是評估電源質量的一項重要因素。在一些旨在實現低輸出電壓紋波的電源設計中，通常第一級使用降壓轉換器進行降壓，第二級使用 LDO 濾除紋波。然而，在一些緊湊或具有成本效益的應用中，BOM 成本、設計尺寸和轉換效率可能會引起關切。

近年來，將次級無源 LC 濾波器與降壓轉換器相結合的新型低紋波電源設計引起了廣泛的關注。與采用 LDO 的傳統設計相比，該設計可以減小設計尺寸并提高效率。請參閱通過 TPS62913 低紋波和低噪聲降壓轉換器為 AFE7920 供電 應用手冊。但增加的無源濾波器可能會引入一對共軛極點，而這會威脅環路穩定性。

添加第二級濾波器后，不同的反饋檢測網絡可能對環路穩定性產生不同的影響。在低紋波電源的峰值電流模式轉換器次級濾波器設計 – 第 I 部分：用于減少輸出紋波的濾波器設計 應用手冊中，反饋方案被分為三種類型：第一級檢測、第二級檢測和混合檢測。本文首先比較了這三種反饋檢測方法的優缺點。由于混合檢測在負載調節和環路穩定性方面具有良好的性能，因此選擇了混合檢測作為建議的反饋檢測網絡。在此基礎上，本文分析了具有混合檢測功能的峰值電流模式降壓穩壓器的環路響應，并提出了穩定性設計方法。結合第 I 部分中關于第二級濾波器元件選擇的限制，本文提出了基于 PCM 轉換器的低紋波電源設計的應用設計流程。最后，我們通過使用 TPS62933F（TPS6293x 采用 SOT583 封裝的 3.8V 至 30V、2A/3A 同步降壓轉換器）進行實驗，驗證了本應用手冊中提出的設計方法。具有第二級濾波器的 TPS62933F 低輸出紋波電源參考設計 中包含基于建議設計方法的原理圖和 PCB 布局設計。

需要注意的是，本應用手冊所提方法僅供參考。由于推導過程存在簡化并且未考慮現實中的一些因素，計算結果可能與基準測試存在差異。