经验窍门：教你设计低功耗、低噪声电源电路

设计一个需要超低功耗的无线产品，一个3AH的电池要能工作5-6年，需要整个通信机制需要有省电的功能，也需要产品本身有超低功耗的能力。那么在设计低功耗、低噪声的电源的时候，如何一步一步的规划、选择器件、以及调试才能设计出一款给力的低功耗、低噪声的电源电路，其中有又哪些需要注意的呢？请看下文工程师的设计经验和技巧分享！

在做硬件系统设计时，需要选择正确的电源供电芯片，无论是设计消费数码电子还是无线传感设备，需要权衡好产品的各个功能需求。在对噪声抑制、耗电量、压降、和电源电压电流等指标做出评估和划定优先级后，才可以进行电源IC的选择。

每个信号路径需要“干净”的电源。电源管理是系统设计的最后部分。图1显示了如何为信号路径供电的实例系统。

设计一个需要超低功耗的无线产品，一个3AH的电池要能工作5-6年，这个需要整个通信机制需要有省电的功能，也需要产品本身需要有超低功耗的能力，一个无线产品需要具有超低功耗需要从产品的几个构成部分来分析：

1)电源部分

2)RF部分

3)CPU部分

4)其他部分 这里结合我的工作做对电源部分的分析：

选择电源芯片原则：

1)选择工艺成熟，产品质量好，性价比好的厂家产品。

2)选择工作频率高的产品，降低周围器件，降低成本。

3)用封装小的，但要考虑输出电流的大小，一般都是小封装小电流，大封装大电流

4)选择技术支持好的厂家，特别是小公司选择电源器件时要注意，小公司别人不理睬你

5)选择资料齐全的，最好有中文的，样品可以申请的，最好有免费的，供货周期短的，最好不 要老停产

以上是从大的层面来做分析，包括设计和采购等方面来考虑。

从技术要求的层面来分析：

LDO 器件选择

LDO选择4个要素：压差、噪声、静态电流、共模抑制比。

仅仅从省电来说，主要看静态电流，有的LDO静态电流很小，1UA左右，就是LDO工作时，自身的耗电，这个参数在省电中很关键，越小肯定越好，但不可能为0，LDO的耗电有两个指标：一个为静态电流，一个为SET_OFF电流，要区分哦!!还有压差，这个好理解，压差为0就是很理想的LDO。

我现在用的是S-1206系列，日本的，用日货，没有办法，SOT23，路过的朋友介绍一个国货给我，质量要好的，还有R1180X系列，好像也是日本的。以上都是5ua以下的IQ值。

但是做RF的LDO，就需要考虑：噪声抑制了，因为RF这玩意对噪声的敏感度太高了。

电源抑制比PSRR (Power supply ripple rejection ratio))是反映输出和输入频率相同的条件下，LDO输出对输入纹波抑制能力的交流参数。和噪声(Noise)不同，噪声通常是指在10Hz至 100kHz频率范围内，LDO在一定输入电压下其输出电压噪声的均方值(RMS)，PSRR的单位是dB，公式如下：PSRR=20 log(△vin/△vout)

电源影响信号路径性能

并不意外的是，电源影响模拟信号完整性，这最终会影响整体的系统性能。提高信号路径性能的一种简单方法是选择正确的电源。在选择电源时，影响模拟信号路径性能的一个关键参数是电源线上的噪声或纹波。电源线上的噪声或纹波可以耦合到运算放大器的输出中，增加锁相环 (PLL)或压控振荡器(VCO)的抖动，或者降低ADC的SNR。低噪声和低纹波的电源还能改善信号路径性能。

电源线上的噪声或纹波的来源具有多样性。在系统内的高速数据和高频信号本身会产生噪声，PCB的印制线和连接线如果设计不当，可以形成发射天线的效应。数字IC，例如微控制器和现场可编程门阵列(FPGA)以及复杂可编程逻辑器件(CPLD)具有很快的边沿跳变速度,电流的大小变化很大，将产生电磁干扰辐射到系统中。IC硅片在内部产生热噪声，这是由于在温度高于绝对0摄氏度时分子的随机运动和碰撞产生的。 DC-DC电源选择

对于DC-DC来说，主要考虑转换的效率，纹波，输入输出电压等。

在选择DC/DC变换器时，电路设计要注意输出电流、高效率、小型化，输出电压要求：

1. 如需求的输出电流较小，可选择FET内置型；输出电流需要较大时，选择外接FET类型。

2. 关于效率有以下考虑：如果需优先考虑重负荷时的纹波电压及消除噪音，可选择PWM控制型；如果同时亦需重视低负荷时的效率，则可选择PFM/PWM切换控制型。

3. 如要求小型化，则可选择能使用小型线圈的高频产品。

4. 在输出电压方面，如果输出电压需要达到固定电压以上，或需要不固定的输出电压时，刚可选择输出可变的VDD/VOUT分离型产品。

DC-DC工作方式PFM与PWM比较：

PWM控制、PFM控制和PWM/PFM切换控制模式这三种控制方式各有各的优点与缺点： DC/DC变换器是通过与内部频率同步开关进行升压或降压，通过变化开关次数进行控制，从而得到与设