Eine traditionelle, rauscharme Stromversorgungs-Architektur besteht aus einem Gleichspannungswandler, einem rauscharmen LDO wie dem TPS7A52, TPS7A53 oder TPS7A54 und einem Filter außerhalb des Chips (z. B. einer Ferritperle). Durch die Integration der Ferritperlen-Kompensation nutzen der TPS62912 und der TPS62913 die in den meisten Systemen ohnehin zum Einsatz kommende Ferritperle als Filter zur Eindämmung von hochfrequentem Rauschen, was die Welligkeit der Versorgungsspannung um ca. 30dB reduziert und das Design der Stromversorgung vereinfacht.
Die Netzstörunterdrückung (PSRR) wird mit 65dB bei 100kHz spezifiziert. Der Ausgangsspannungsfehler liegt unter 1%. Beide Wandler ermöglichen zusätzlich die Verwendung der Spread-Spectrum-Frequenzmodulation, um hochfrequente Spitzen weiter abzuschwächen, und erlauben die Synchronisation zu einem externen Takt. Entwickler können laut TI damit die gesetzten Vorgaben bezüglich des Signal-Rauschabstands (SNR) und des störungsfreien Dynamikbereichs (SFDR) einhalten. Beides sind wichtige Größen beispielsweise für bildgebende medizinische Systeme oder Radar-Anwendungen.
Mit ihrem maximalen Wirkungsgrad ...
von 97 % ermöglichen die Bausteine das Ausfiltern des Rauschens auch ohne LDO, wodurch sich die Verluste um bis zu 76 % verringern – 1,8 W in AFE-Designs (Analog Front End) und 1,5 W in Designs mit einem breitbandigen A/D-Wandler wie dem ADC12DJ5200RF. Da neben den Linearreglern auch auf passive Bauelemente verzichtet werden kann, lässt sich Leiterplattenfläche einsparen. Die integrierte Ferritperlen-Kompensation der beiden Buck-Wandler hilft, den Gesamt-Bauteileaufwand ihrer DC/DC-Wandler zu verringern.
Verfügbarkeit und Preise
Vorserien-Stückzahlen des TPS62912 (2A) und des TPS62913 (3A) sind in einem 2mm x 2mm großen QFN-Gehäuse (Quad Flat No-lead) erhältlich. Die Preise beginnen bei 1,06 US-Dollar bzw. 1,16 US-Dollar (ab 1.000 Stück). Die Evaluierungs-Module TPS62912EVM und TPS62913EVM gibt es zum Preis von 49,- US-Dollar. TI geht davon aus, dass beide Bauelemente vom ersten Quartal 2021 an in Produktionsstückzahlen lieferbar sind.
