TPS7A4701线性电源

作品名称： 超低噪声可编程线性电源

作品介绍：

本设计使用来自德州仪器的额超低噪声线性电源芯片TPS7A4701。在之前的项目中由于供电问题导致接收到的信号质量差；这款芯片支持宽电压输入，输入电压范围在+3V 至 +36V。输出造成极低，使用示波器无法看出纹波，并且最大出书电流可以达到1A，满足之前设计的低噪声放大器使用。本作品还具有输出电压可编程的特点。

实物图展示：

 

纹波测试：

黄色为电源纹波，蓝色为示波器直接表笔的纹波，可以看到两者相差0.31mV。电源与PCB使用SMA接头连接，为的是减少表笔接地回路的大小。上述测量未接任何负载。后面将尝试使用动态负载对电源进行一系列的测试。

源调整率：

当设置输出1.5V，当输入电压从1V到12V输出电压如下图所示：

当芯片达到3V的工作电压后输出稳定在1.5左右。对稳定输出1.5V左右的电压与理论值1.5V相减得到误差值。当输入电压从3V到12V时，输出电压误差越来越小。

使用五位半的万用表测量结果为：

负载调整率：

使用继电器设计简易的动态负载电路，给继电器提供1Hz的激励信号，电源将在100欧姆与50欧姆两个碳膜电阻之间来回切换。输出电压基本稳定在1.5V。

由于没有电流探头，故使用电流互感器连接在示波器表笔上，用于检测电流波形。

蓝色为控制继电器切换负载的控制信号，黄色的是经过电流互感器上的电压波形。可以看到在切换负载的一瞬间，芯片上的电流也会发生变换，由于电流互感器只能检测到交变的信号，无法检测直流分量所以无法查看电流稳定的波形。通过动态负载可以看出电源的瞬态响应。

效率测试：

电源的效率是电源重要的衡量指标。线性电源的效率都不高。在后面的测试中将带载50欧姆和100欧姆在不同输入电压下输出1.5V进行电源效率测试。

在芯片可以工作的条件下，效率最高只有45%左右，随着输入电压越大，线性电源的转化效率成反比例下降。浪费的能量都用去发热了，所以在测试中使用12V输入，输出100mA的电流时，芯片有些烫手。等后期热成像制作完成可以实际测量发热温度。

可以发现带载越小，效率越高，其主要原因是负载小，根据得到，负载越小，功率越大。在电阻上消耗的功率越大，那么LDO浪费的功率就越小，这样效率就越高.

上电效果：

电源到80%的1.5V时使用16ms。斜率小，可以有效的避免上电速度过快对元器件的冲击。