DCDC影响调制谱

zb2009 · 发表于 2013-10-17 07:26:25

高通平台，调制谱+/-1.6MHz的地方凸起，换了给tranceiver供电的RF1电源的DCDC的功率电感，调制谱有改善，但余量偏小。想知道功率电感怎么影响调制谱的，那个参数影响的，怎么选择功率电感，另外，这个跟layout有没有关系？

criterion · 发表于 2013-10-17 13:57:46

本帖最后由 criterion 于 2013-10-17 14:00 编辑

1. 电感值 : L
2. 寄生电容值 : EPC
3. 自我谐振频率 : SRF
4. 直流等效电阻 : DCR
5. Shielding
6. 饱和电流

功率电感主要是拿来稳定电流用的
输出电流之最大与最小值差异，即所谓的涟波，理论上当然希望越小越好，
即输出电流越稳定，这样可以有较高的转换效率，以及较低的EMI干扰，
而电感值越大，则涟波越小。

另外，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与EPC有关，因此EPC越小越好，即可确保电感性的频率范围越广。
而SRF需至少为DC-DC Converter切换频率的十倍，
例如若切换频率为 1.6MHz，则SRF至少需 16MHZ。

我们可知电感在低频时，完全是个电阻，其阻抗由 DCR 控制，
若 DCR 太大，
会使得电源走线的IR Drop变大
使收发器的供给电压变小  导致DA线性度下降
以至于收发器发射端的Performance变差因此DCR 越小越好

而电感值过大，会因绕线圈数变多，导致DCR变大，因此需选取适当电感值。
而非一味加大。

而有加 Shielding 的功率电感，DCR 较小，且可以防止EMI，同时也可避免与邻近金属耦合。

否则没加Shielding 的功率电感有可能会使其Switching Noise  透过邻近金属
以传导方式  耦合到收发器的电源或是直接以辐射的方式
直接打到收发器的电源走线并与主频产生Intermodulation
亦即主频两旁正负1.6 MHz的调制谱突起  而PA是最主要的非线性贡献者
若调制谱在PA输入端就已经不好了则PA输出当然只会更差

另外，当流经电流过大时，则电感值会下降，
而电感值下降30%之流经电流，我们定义为饱和电流，
此时亦可称该功率电感进入饱和状态。

而进入饱和状态的功率电感，相当于一根导线，几乎没有稳定电流的作用，
其涟波会变非常大，因此饱和电流为判定功率电感线性度的指针，
当然是越大越好，一般至少需为流经电流之1.3倍。

所以  简单讲
EPC越小越好  SRF越大越好  DCR越小越好
有加Shielding比没加的好
饱和电流越大越好
至于L值  因为值越大 Ripple越小  但会加大DCR  导致IR Drop变大
所以L值要适当  过大过小都不好

因此你可以确认一下  换上去的功率电感
跟原来的功率电感是否这六个参数有所不同?

至于Layout有无影响 ?  当然有

下图L1301就是所谓的功率电感用来稳定电流
换句话说  PMIC到L1301这段电源走线的电流
会非常不稳定(因为尚未经过L1301) 有很强的EMI干扰
因此确实要越短越好  最好是直接PMIC一出来
就直接接L1301
也因此  PMIC到L1301这段电源走线要远离RF走线

另外  因为DCDC输出的电源的底噪特别大  而且会有瞬时电流 (因为Switching Mode)
因此需要C1302来稳压使瞬时电流都流到GND
所以L1301到C1302的电源走线也是越短越好
避免瞬时电流透过其他路径耦合或乱窜

要注意的是  也因为C1302是负责使瞬时电流都流到GND
所以其GND Pad  不可与其他IC的GND共地
也不可以跟其他IC的落地电容共地
否则瞬时电流会透过其共地
来干扰其他IC  尤其是PA

而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。

其他详细原理  可参照

在此就不赘述

Lagrange · 发表于 2017-1-11 22:54:34

criterion 发表于 2013-10-17 13:57
1. 电感值 : L
2. 寄生电容值 : EPC
3. 自我谐振频率 : SRF

@@criterion ，MTK平台，调制谱在+-400Khz fail,但不是所有信道都FAIL，只有DCS1800的539、543；669、673；799、803信道FAIL，539和669、543和673、799和803信道频点相差32M、PCS1900的619、623；749、753；信道也FAIL、同时也差32Mhz，请问这种只有固定信道的调制谱FAIL的影响因素都有哪些？这个问题解了快3周了，还是没有解决，求大神支招。

fengmo44 · 发表于 2013-10-18 23:26:16

criterion 对于每个问题都能弄出一个课题让大家学习。真是佩服啊！！

zb2009 · 发表于 2013-10-17 19:08:56

感谢criterion的回复。

dengzheng89 · 发表于 2013-10-26 22:31:12

haotie

nino_xie · 发表于 2013-10-28 09:39:47

不错，学习了

stevenchang · 发表于 2013-10-29 11:26:10

学习了！底子扎实啊。

SUNNYZHOU · 发表于 2013-10-29 17:07:50

学习了，真的好好，谢谢

echo_zhou45 · 发表于 2013-10-29 21:29:25

深入浅出的分析，criterion 不错

sure549 · 发表于 2013-11-6 15:45:45

学习学习啊

269021335 · 发表于 2014-6-26 21:38:41

criterion万岁

loyi001 · 发表于 2014-6-29 13:14:50

gao'tie

lxb024 · 发表于 2014-7-2 23:55:46

haotie

haobo242 · 发表于 2014-7-4 14:21:51

criterion 太专业了吧！而且这种分享的精神真不是一般人可以做的来的！

18810831878 · 发表于 2014-8-24 00:00:26

好厉害看呆了

xuanwen001 · 发表于 2014-8-24 23:40:50

长知识了

hwjituan · 发表于 2014-9-9 14:32:28

criterion 对于每个问题都能弄出一个课题让大家学习。真是佩服

达人射频 · 发表于 2014-11-20 20:01:13

老佩服criterion

daijiazhiyi · 发表于 2014-11-20 20:17:22

每次看criterion回的帖子都能学到不少知识啊，太感谢了

galian1983 · 发表于 2014-11-24 13:40:09

又见大神出没

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