优化PWM DAC滤波器设计和加工布局

关键的外卖

• 什么是PWM DAC过滤器?

• PWM DAC滤波器的设计目标是什么?

• 如何最好的设计和布置你的PWM DAC过滤板。

一个简单的一杯水。

今天当我走进一家商店,想喝的东西,我有时候在敬畏的可用选项的数量。第一,有天然果汁在熟悉的味道如橙、苹果、葡萄、柚子、石榴、蔓越莓,和许多其他人。,我们在各种比例的均匀化,牛奶和巧克力,如果你喜欢。也有可能含有低或无热量的苏打水,由一个或几个水果味道的竞争,或者是为了颂扬一种香料的独特的味道,如姜。

虽然从丰富的选择决定的任务可以几乎瘫痪,当我最需要解渴的,一个简单的一杯水总是很管用。

在设计电路板时,选择最好的选择从大量的不同组件,执行相同的函数也可以提供一个重要的难题。这可能包括决定是否使用系统级芯片(SoC), IC,或一个自定义的设计来执行所需的电路操作。利用自定义设计被动和/或活性成分,可能提供最好的选择。固定模块,如soc,通常为灵活性设计的一系列操作。另一方面,自定义设计可以为应用程序的特定条件,最大化性能和简化组件的选择。

让我们看一看如何定制使得转换板布局简单的脉冲宽度调制(PWM)信号为模拟输出,这是一个PWM DAC过滤器的功能。

PWM DAC是什么?

简而言之,

一个PWM DAC电路或次电流数字PWM信号并将其转换成模拟信号。通常情况下,这样做是为了低频应用程序或应用功率损耗或消费不是一个关键操作参数。

这个操作,如下图所示,依赖于一个低通滤波器生成模拟输出。

一个PWM DAC过滤器的功能目标。

这个过滤器通常被称为一个PWM DAC过滤器来确定其特定的功能。当这电路包括数字和模拟信号处理,信号完整性(SI)和电源完整性(π)影响你的董事会布局,下面讨论。

PWM DAC的设计考虑

似乎在当今世界,几乎所有的设备和产品使用数字信号,一个合理的问题,“为什么数字PWM信号转换为模拟而不是简单地使用数字脉冲序列?“嗯,事实是,模拟信号有许多用途。它们主要用于需要精确控制,取决于数量的功率,电压,或当前应用于规定速度、亮度(或感知亮度),体积,或其他参数。在这些情况下,一个PWM DAC提供了简单的满足负载需求的手段。

的低通滤波器手术的关键是你的PWM DAC电路。,有几个被动或主动设计,可以根据您的电路要求使用。其中最简单的是如下所示的一阶RC滤波器。

简单的PWM DAC过滤器。

上面的电路通常被用来传递信号频率低于截止频率定义,同时阻止那些上面相同的阈值。然而,对于PWM DAC,目的是生成一个连续的模拟输出。方程,定义了PWM信号在Eq。(1):

休假= x责任周期(1)

休假是平均或PWM信号的直流分量

一个是PWM信号的振幅

工作周期的脉冲宽度(PWM信号周期比)

从情商。(1),我们可以看到,模拟信号的大小成正比的脉宽调制振幅和脉冲宽度。重要的模拟信号参数峰值,直流偏置,应该相当于休假从情商。(1)——和波纹的数量,或者相反,模拟信号的平滑。因此,PWM DAC滤波器设计包括选择合适的组件,满足大多数或所有下列:

PWM DAC过滤目标

• 选择一个截止频率,消除了不必要的高频信号组件。

• 达到峰值负载电路所期望的。

• 消除直流偏置。

• 把模拟信号脉动最小化。

同时实现这些目标可能是一个设计的挑战,但是有了正确的工具,一个优化设计很容易确定。

最优PWM DAC滤波器设计和布局

在设计电路时,电路模拟优化需要在一系列条件的比较,如PWM DAC过滤器,没有比节奏的PSpice软件更好的工具。PSpice软件还可以帮助工艺性和消除不必要的董事会的衍生。模拟和分析的结果也可以实时集成到您的设计,以提高你的设计,促进first-time-right制造PWM DAC过滤器的加工。

行业领先的PCB设计和分析软件平台从节奏,你可以利用先进的设计集成的能力快板PCB编辑器快速设计PWM DAC过滤器。另外,你能够检查线性和非线性电路的电气行为当你准备创建PCB布局,使更快的板设计。

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