请问一下，DC-DC对调制谱和开关谱的影响

sainta · 发表于 2008-6-11 11:37:41

使用的是一款升压DC-DC，供给主电源，应用的是NXP5209平台，PA是RF3159，作的一款产品调制谱和开关谱很差。DC-DC开关频率600kHZ左右，在调制谱中，距中心频点600KHz超标，1200MHZ也偏高，只不过没有超标。我是射频新手，刚接触，曾咨询过别人，在DC-DC和主电源之间加一磁珠，效果不明显。请问各位大侠，能帮忙给些建议么？如何改善？谢谢。

criterion · 发表于 2014-5-1 12:53:30

如2楼大侠说的这就是DC-DC的Switching Noise
跟主频产生Inter Modulation

因为开关频率是600kHZ
所以距中心频点600KHz = f2 +- f1  :  IMD2
            1200MHZ = f2 +- 2f1 : IMD3

所以  若要把iMD2跟IMD3降下来那就是要抑制DC-DC的Switching Noise
上图的例子是加电感当然你说的加磁珠也可以改善
下图是假设Switching Noise为1MHz:

由Case2, Case3, Case4可知加电感或磁珠  对于1MHz的Switching Noise
是有抑制作用
但是由Case1可知其实就算没加电感或磁珠
单单
(功率电感 + DC-DC稳压电容 + PA稳压电容)
这三者对于1MHz的Switching Noise  本来就已经有近30 dB的抑制能力
加电感或磁珠只是好上加好

所以  若加磁珠没改善你放电感试试
再没改善那就是要回过头检查
(功率电感 + DC-DC稳压电容 + PA稳压电容)
这三者的设计

由上图可知因为功率电感是稳定电流用的
换言之  在尚未经过功率电感时其电流会非常不稳定
亦即瞬时电流会很强
其Switching Noise会很大若功率电感离DC-DC过远
其Switching Noise会经由其他路径乱窜  跑到PA那边产生Intermodulation

而由上图可知  就算你功率电感够靠近DC-DC
但其稳压电容离太远那么残余的Switching Noise
还是会经由其他路径乱窜  跑到PA那边产生Intermodulation
所以由Case3跟Case6做比较
同样都是摆放91nF的电感
但抑制能力差很多重点在于Case6会使DC-DC稳压电容离DC-DC较远
那这样的话你稳压能力就大打折扣

所以功率电感跟稳压电容都要很靠近DC-DC才行

PA的稳压电容也是

因为即便你DC-DC的功率电感跟稳压电容都已经很靠近DC-DC
但难保还是会有瞬时电流乱窜到PA电源
所以PA的稳压电容要够靠近PA 才能达到保护作用
若离太远  其Switching Noise  还是会跑到PA那边产生Intermodulation

除了摆放位置稳压电容值也是一个考虑
所以不仿加大试试看有无改善

而功率电感值  就不是一昧加大即可
当然  电感值越大其输出电流可以越稳定
但是电感的高频等效模型与频率响应如下:

由于线圈间会有寄生电容，与其电感产生并联谐振，因此会有SRF，
而SRF需至少为DC-DC Converter切换频率的十倍，
因此若切换频率为 600kHZ，则SRF至少需 6MHZ。才能确保电感性的频率范围越广
如果你电感值加大  则SRF会往低频方向移动那么电感性的频率范围就会缩减
有可能会使DC-DC Converter切换频率的谐波  座落在SRF右边
那么此时你便是把该电感当电容来用
因为你是用其电容性来抑制Switching Noise  这可能会有一些Side effect

另外寄生电容  也会影响SRF 所以也是越小越好
因此Layout 时，其功率电感下方要挖空，不要有金属，避免产生额外的EPC，导致电感性的频率范围缩减  如下图:

还有就是电感值过大，会因绕线圈数变多，导致内阻变大
这可能会使你电源的IR Drop变大

由上图得知，放大器在闸极与汲极之间，会存在一个既有的寄生电容，又称为米勒电容，即Cgd。
当低电压时，其Cgd会变大。



当Cgd变大时，则容抗会变小，因此部分输入讯号，会直接透过Cgd，由闸极穿透到汲极，即上图中的Feedthrough现象，
导致其PA的线性度下降
因此若电源的IR Drop变大其PA线性度跟着下降
则PA的AM-AM跟AM-PM变差那么调制谱和开关谱自然跟着变差
所以由以上分析可知电感值不是越大越好

其他详情可参照

在此就不赘述

liwenming19 · 发表于 2008-6-14 13:59:15

你的DC-DC转换器中的文波调制到载波中去了。最好换专门为手机设计的dc-dc转换器我记得DATASHEET上能够找到，MPS这个公司又代理，具体型号忘记了，或者在你的转换器之间加一个LDO

dingmin · 发表于 2014-10-16 09:46:39

criterion 发表于 2014-5-1 12:53
如2楼大侠说的这就是DC-DC的Switching Noise
跟主频产生Inter Modulation

[em01]

huanjing · 发表于 2014-10-20 20:31:00

坟挖的质量很高啊。

Cavan · 发表于 2014-10-21 19:19:39

criterion 发表于 2014-5-1 12:53
如2楼大侠说的这就是DC-DC的Switching Noise
跟主频产生Inter Modulation

逛52ＲＤ就为了向大神学习，感谢大神奉献精神。

feixuedewo · 发表于 2014-10-24 15:23:14

学习了，很多射频现象概念有点多，还串不起来[em15]

Roshan · 发表于 2014-11-5 12:09:23

criterion 发表于 2014-5-1 12:53
如2楼大侠说的这就是DC-DC的Switching Noise
跟主频产生Inter Modulation

我只能说你是我见过最牛逼的，这些基本理论我都懂，所以你分析时我都能看懂，但我不会分析，看你的贴可以学到好多东西……

sainta · 发表于 2014-11-24 12:01:36

criterion 发表于 2014-5-1 12:53
如2楼大侠说的这就是DC-DC的Switching Noise
跟主频产生Inter Modulation

呵呵，很早前提的帖子，想不到今年有大侠帮忙回复解惑。谢谢，受教了。

galian1983 · 发表于 2014-11-24 13:29:04

又见大神出没

412198670 · 发表于 2015-2-9 22:16:49

又见大神出没

Lmobile · 发表于 2015-4-21 23:57:13

膜拜CRITERION大神

galian1983 · 发表于 2015-8-6 12:58:47

又见大神，大神没事多出来溜达溜达！！

ywz20231 · 发表于 2015-8-6 20:54:10

[em05]

wrf465519430 · 发表于 2016-4-14 17:13:14

谢谢大虾讲解。。。

limin3404 · 发表于 2016-4-15 15:25:16

criterion 发表于 2014-5-1 12:53
如2楼大侠说的这就是DC-DC的Switching Noise
跟主频产生Inter Modulation

91nF的电感?

JeffisRF · 发表于 2016-4-15 16:29:04

[em06][em08]

daijiazhiyi · 发表于 2016-4-20 16:43:21

每日一进步，感谢

baobin · 发表于 2016-4-21 08:39:48

我只能说你是我见过最牛逼的，这些基本理论我都懂，所以你分析时我都能看懂，但我不会分析，看你的贴可以学到好多东西…

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