रैखिक विनियमित बिजली आपूर्ति की आंतरिक संरचना सरल है, फीडबैक लूप छोटा है, इसलिए शोर छोटा है, और क्षणिक प्रतिक्रिया तेज है (जब आउटपुट वोल्टेज बदलता है, मुआवजा तेज होता है)। लेकिन क्योंकि इनपुट और आउटपुट के बीच वोल्टेज का अंतर सभी MOSFET पर पड़ता है, इसकी दक्षता कम होती है। इसलिए, रैखिक नियामकों का उपयोग आमतौर पर छोटे धाराओं और उच्च वोल्टेज सटीकता आवश्यकताओं वाले अनुप्रयोगों में किया जाता है।
स्विचिंग बिजली की आपूर्ति में एक जटिल आंतरिक संरचना होती है, आउटपुट वोल्टेज शोर प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले कई कारक होते हैं, और इसका फीडबैक लूप लंबा होता है, इसलिए इसका शोर प्रदर्शन एक रैखिक विनियमित बिजली आपूर्ति की तुलना में कम होता है, और इसकी क्षणिक प्रतिक्रिया धीमी होती है। हालाँकि, स्विचिंग बिजली आपूर्ति की संरचना के अनुसार, MOSFET दो अवस्थाओं में है: पूरी तरह से चालू और पूरी तरह से बंद। ड्राइविंग MOSFET द्वारा खपत ऊर्जा और MOSFET के आंतरिक प्रतिरोध को छोड़कर, अन्य सभी ऊर्जा का उपयोग आउटपुट के लिए किया जाता है (सैद्धांतिक रूप से, L और C की खपत नहीं होती है)। ऊर्जा, हालांकि यह वास्तव में ऐसा नहीं है, ये थोड़ी मात्रा में ऊर्जा का उपभोग करते हैं)।
यह भाग हाई-स्पीड सिग्नल के बारे में कुछ गलतफहमियों को स्पष्ट करता है।
1. जो हाई-स्पीड दिखता है वह सिग्नल एज है, क्लॉक फ्रीक्वेंसी नहीं।
1) सामान्यतया, यदि घड़ी की आवृत्ति अधिक है, तो सिग्नल का बढ़ता किनारा तेज है, इसलिए हम आम तौर पर उन्हें हाई-स्पीड सिग्नल मानते हैं; लेकिन जरूरी नहीं कि इसका उलटा सच हो। यदि घड़ी की आवृत्ति कम है, यदि सिग्नल का बढ़ता किनारा अभी भी तेज है, तो इसका भी उपयोग किया जाना चाहिए। इसे हाई-स्पीड सिग्नल के रूप में मानें। सिग्नल थ्योरी के अनुसार, सिग्नल के बढ़ते किनारे में उच्च-आवृत्ति की जानकारी होती है (फूरियर ट्रांसफॉर्म का उपयोग करके, मात्रात्मक अभिव्यक्ति पाई जा सकती है), इसलिए, सिग्नल के बढ़ते किनारे के बहुत तेज होने के बाद, हमें इसे उच्च के रूप में मानना चाहिए- गति संकेत। यदि डिजाइन अच्छा नहीं है, तो इसके उठने की संभावना है। ओवरशूट, अंडरशूट और रिंगिंग के साथ बढ़त बहुत धीमी है। उदाहरण के लिए, एक I2C सिग्नल, सुपरफास्ट मोड में, 1MHz पर क्लॉक किया जाता है, लेकिन इसके विनिर्देशन के लिए 120ns से अधिक के उठने या गिरने के समय की आवश्यकता होती है! वास्तव में ऐसे कई बोर्ड हैं जिन्हें I2C पास नहीं कर सकता!
2) इसलिए, हमें सिग्नल बैंडविड्थ पर अधिक ध्यान देना चाहिए। अनुभवजन्य सूत्र के अनुसार, बैंडविड्थ और वृद्धि समय (10 प्रतिशत ~ 90 प्रतिशत) के बीच का संबंध Fw * Tr=3.5 है
2. आस्टसीलस्कप चयन
1) बहुत से लोग आस्टसीलस्कप की नमूनाकरण दर पर ध्यान देते हैं, लेकिन आस्टसीलस्कप की बैंडविड्थ पर नहीं। लेकिन अक्सर ऑसिलोस्कोप बैंडविड्थ एक अधिक महत्वपूर्ण पैरामीटर होता है। कुछ लोग सोचते हैं कि जब तक आस्टसीलस्कप नमूना दर सिग्नल घड़ी की आवृत्ति के दोगुने से अधिक है, यह एक बड़ी गलती है। त्रुटि का कारण प्रतिचयन प्रमेय की गलत समझ है। नमूनाकरण प्रमेय 1 बताता है कि जब नमूनाकरण आवृत्ति सिग्नल की अधिकतम बैंडविड्थ की दोगुनी से अधिक होती है, तो मूल संकेत पूरी तरह से पुनर्प्राप्त किया जा सकता है। हालांकि, नमूना प्रमेय का संकेत एक बैंड-सीमित संकेत (बैंडविड्थ सीमित है) है, जो वास्तव में संकेत के साथ गंभीर रूप से असंगत है। हमारे सामान्य डिजिटल सिग्नल, घड़ियों को छोड़कर, आवधिक नहीं होते हैं। लंबी अवधि के दृष्टिकोण से, उनकी आवृत्ति स्पेक्ट्रम असीम रूप से विस्तृत है; उच्च-गति संकेतों को पकड़ने के लिए, वे अपने उच्च-आवृत्ति घटकों को बहुत अधिक विकृत नहीं कर सकते। ऑसिलोस्कोप बैंडविड्थ मेट्रिक्स इससे निकटता से संबंधित हैं। इसलिए, वास्तविक चिंता अभी भी है कि ऑसिलोस्कोप के साथ कैप्चर किए गए सिग्नल की बढ़ती धार विकृति हमारी स्वीकार्य सीमा के भीतर है।
2) तो किस प्रकार का उच्च-बैंडविड्थ ऑसिलोस्कोप उपयुक्त है? सैद्धांतिक रूप से, एक आस्टसीलस्कप द्वारा सिग्नल बैंडविड्थ के 5 गुना के साथ कैप्चर किया गया सिग्नल मूल सिग्नल के 3 प्रतिशत से कम खो देगा। यदि अधिक उदार नुकसान की आवश्यकता होती है, तो निचले सिरे वाले ऑसिलोस्कोप को चुना जा सकता है। 3 गुना सिग्नल बैंडविड्थ के साथ ऑसिलोस्कोप का उपयोग करना अधिकांश आवश्यकताओं के लिए पर्याप्त होना चाहिए। लेकिन अपनी जांच की बैंडविड्थ को मत भूलें!
