STOP功能在低噪声数据采集应用中的优势

电磁噪声是指任何一种多余的电磁能量，其强度足以使信号失真。因此，设计高性能数据采集应用或任何具有特别敏感信号路径的系统时，必须克服噪声问题。

与开关式稳压器结合使用的降噪技术示例包括额外的过滤无源元件，诸如缓冲电路、铁氧体磁珠和馈通电容器，或在电源路径中包含线性电源，如低压差稳压器。虽然这些方案在大多数应用中都能很好地发挥作用，但它们在效率、解决方案尺寸以及总电源解决方案的成本方面可能会有所权衡，尤其是在如患者监护仪、智能仪表、智能传感器和物联网系统等始终开启的应用中。

很多应用肯定会从数据采集和/或射频（RF）通信事件中的无噪声环境中受益。但是，电源设计人员需要考虑效率（换言之，电池寿命）、电路板空间和组件成本之间的权衡是否对他们的设计有意义。在证明可能存在问题时，现代DC/DC转换器确实提供了有助于减少设计折衷影响的功能。一个示例是TPS62840 DC/DC转换器，这是一种超低（60nA）静态电流、高效、750mA降压型稳压器，旨在在始终开启的应用中最大限度地延长电池寿命，可用于始终开机应用。

TPS62840的STOP输入管脚（见图1）立即（在电流开关周期之后）和暂时停止调压器的开关。这段时间内，存储在输出电容器中的电荷为应用供电；稳压器绝对不会产生纹波或开关噪声。这种情况下，该应用可以执行无失真、精确的数据采集和RF通信程序。

图1：显示STOP输入管脚的典型应用电路

当然，在系统进行时，重要的是在器件的输出电压达到系统临界电平之前重启器件。一旦将逻辑低电平施加到STOP管脚，调压器将立即恢复开关 *** 作，而不会有任何启动和/或软启动延迟。图2说明用于以脉冲频率调制（PFM）（图2a）或强制脉冲宽度调制（PWM）（图2b） *** 作DC/DC转换器的STOP特性。

图2：在PFM *** 作（a）中，VIN = 3.6 V，VOUT = 1.8 V和IOUT = 10 mA和强制PWM *** 作（b）时，采用TPS62840STOP模式 *** 作（其中蓝色是STOP管脚的输入信号，洋红色是输出电压，绿色是电感器电流）。测量值包括COUT= 10 µF。

在STOP模式下进行无噪声测量/RF通信事件的所需时间取决于设置的输出电压VOUT，SET、输出电容值COUT、所需的输出电流IOUT和应用的电压容限。在图2的示例中（VIN = 3.6 V，VOUT，SET = 1.8 V，IOUT = 10 mA， COUT = 10 µF），在时间t = 38 µs之后达到约50 mV的压降。如果恒定输出电流IOUT对输出电容器COUT放电，则可使用公式1估算STOP模式下的输出电压行为VOUT（t）作为时间t的函数：

      VOUT(t) = VOUT,SET – IOUT × t / COUT      

在设计具有强噪声控制要求的始终开启应用的电源架构时，请确保检查TPS62840的STOP功能。结合其他特征，例如在低至 IOUT= 1μA的输出电流时，80%的轻载效率，或者通过将单个电阻器连接到VSET管脚即可在16个预定义输出电压之间进行选择的可能性，TPS62840可帮助最大化系统的电池使用寿命，同时最大程度地减少所需的额外组件数量。