ZHDA193 June 2026 TPS62912
解决测量尖峰问题后,即可对 TPS62912 与 LDO 的性能进行比较。
图 3-5 和图 3-6 展示了在 8K、30fps 录像配置下,CMOS 模块中降压转换器与 LDO 的电压纹波差异。
图 3-5 8k/30fps 录像配置下的 LDO 输出电压
图 3-6 8k/30fps 录像配置下的降压转换器输出电压比较图 3-5 和图 3-6 可知,两者的平均电压纹波和峰间值电压较为接近。平均电压约为 -11.5mV,峰间值电压约为 9mV。
基于这些结果,我们进行了图像质量测试,以评估降压转换器和 LDO 的实际性能。图像质量评估采用黑帧测试,即在完全黑暗的环境中拍摄图像以评估噪声性能,如第 2 节所述。
结果如下所示:
| 器件 | 行噪声比 |
|---|---|
| LDO | 0.08 |
| TPS62912 | 0.1 |
TPS62912 的输入和输出电容器与 EVM 板上的电容器相同。结果表明,TPS62912 的行噪声性能不如 LDO。
如前文所述,LDO 与降压转换器的平均纹波和峰间值电压相当。进一步分析后,我们确定环路响应是关键的性能差异因素。LDO 的环路响应速度快于 TPS62912。
基于这一发现,我们添加了 100pF 的前馈电容器,以评估 TPS62912 输出电压的性能变化。
图 3-7 带与不带前馈电容器时的降压转换器输出电压左侧显示了不带 100pF 电容器的电路板,右侧显示了带有 100pF 电容器的电路板。
图 3-7 显示,在反馈环路中加入了 100pF 电容器后,虽然峰间值电压保持不变,但带 100pF 电容器的响应时间从不带电容器时的 90μs 缩短至 60μs。更重要的是,添加电容器后大幅降低了尖峰幅度,产生的波形也更加平滑。
根据这些发现,我们在电路板上添加了 100pF 电容器,并连接到 CMOS 传感器进行了行噪声复测。表 3-3 展示了带 100pF 前馈电容器的结果。
| 器件 | 行噪声比 |
|---|---|
| LDO | 0.0760 |
| TPS62912 | 0.0764 |
根据结果,前馈电容器可大幅提升 TPS62912 的噪声性能,使其接近 LDO 水平。