通過適當的電源旁路濾波消除噪聲

摘要：對于一個敏感的單電源供電模擬系統，如果沒有有效的旁路電路來消除噪聲，系統性能將大打折扣。本應用筆記針對這一問題進行剖析，以克服這一技術屏障。

關鍵詞：電源抑制比；低通濾波器；RF系統；傳感器芯片；音頻放大器

DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.2.021

系統設計的最后階段會把數字功能和模擬功能組合在一起，這時，你會發現模擬電路的性能（如音頻放大的效果）由于數字干擾而下降。即使采用了常規的防范措施（如模擬地與數字地的隔離、屏蔽）也不能完全避免噪聲問題。這種噪聲干擾可以追溯到電源耦合，有時即使采用獨立的線性穩壓器供電，同樣也會存在電源干擾。

PSRR指標測試中還包含除60Hz以外的任何干擾頻率，電源耦合的干擾程度可以通過受影響系統的PSRR以及干擾系統的電源噪聲進行評估。

以下示例說明如何通過適當的電源旁路濾波來消除噪聲干擾，圖1所示為VoIP系統的功能框圖，由音頻放大器提供語音放大，一個數字時鐘用于時間顯示。VoIP通過以太網供電。MAX7221 LED驅動器驅動數字時鐘顯示。把音頻電路和數字時鐘電路混合在一起后，在幾英尺遠的地方都可以從揚聲器聽到高頻噪音。

在MAX7221的5V穩壓電源上，數字噪聲峰-峰值可達300mV，噪聲頻率大約為12kHz。這種噪聲是由于4個LED復用驅動產生的。注意，如果音頻和LED驅動電路采用單獨電源供電，該噪聲即可消失。在音頻系統的12V輸入電源上只有非常低的噪聲。

在音頻和數字電源分別采用一個三階LCπ型低通濾波器（LPF），如圖2所示。選擇1mH電感，角頻率設置為1kHz，則電容計算公式如下。