DCDC影响调制谱

高通平台，调制谱+/-1.6MHz的地方凸起，换了给tranceiver供电的RF1电源的DCDC的功率电感，调制谱有改善，但余量偏小。想知道功率电感怎么影响调制谱的，那个参数影响的，怎么选择功率电感，另外，这个跟layout有没有关系?

1. 电感值 : L
2. 寄生电容值 : EPC
3. 自我谐振频率 : SRF
4. 直流等效电阻 : DCR
5. Shielding
6. 饱和电流

功率电感主要是拿来稳定电流用的
输出电流之最大与最小值差异，即所谓的涟波，理论上当然希望越小越好，
即输出电流越稳定，这样可以有较高的转换效率，以及较低的EMI干扰，
而电感值越大，则涟波越小。



另外，电感的高频等效模型与频率响应如下 :


由于线圈间会有寄生电容，与其电感产生并联谐振，因此会有SRF，
而SRF与EPC有关，因此EPC越小越好，即可确保电感性的频率范围越广。
而SRF需至少为DC-DC Converter切换频率的十倍，
例如若切换频率为 1.6MHz，则SRF至少需 16MHZ。

我们可知电感在低频时，完全是个电阻，其阻抗由 DCR 控制，
若 DCR 太大，
会使得电源走线的IR Drop变大
使收发器的供给电压变小 导致DA线性度下降
以至于收发器发射端的Performance变差 因此DCR 越小越好


而电感值过大，会因绕线圈数变多，导致DCR变大，因此需选取适当电感值。
而非一味加大。

而有加 Shielding 的功率电感，DCR 较小，且可以防止EMI，同时也可避免与邻近金属耦合。


否则没加Shielding 的功率电感 有可能会使其Switching Noise 透过邻近金属
以传导方式 耦合到收发器的电源 或是直接以辐射的方式
直接打到收发器的电源走线 并与主频产生Intermodulation
亦即主频两旁正负1.6 MHz的调制谱突起 而PA是最主要的非线性贡献者
若调制谱在PA输入端就已经不好了 则PA输出当然只会更差


另外，当流经电流过大时，则电感值会下降，
而电感值下降30%之流经电流，我们定义为饱和电流，
此时亦可称该功率电感进入饱和状态。


而进入饱和状态的功率电感，相当于一根导线，几乎没有稳定电流的作用，
其涟波会变非常大，因此饱和电流为判定功率电感线性度的指针，
当然是越大越好，一般至少需为流经电流之1.3倍。


所以 简单讲
EPC越小越好 SRF越大越好 DCR越小越好
有加Shielding比没加的好
饱和电流越大越好
至于L值 因为值越大 Ripple越小 但会加大DCR 导致IR Drop变大
所以L值要适当 过大过小都不好
因此你可以确认一下 换上去的功率电感
跟原来的功率电感 是否这六个参数有所不同?

至于Layout有无影响 ? 当然有
下图L1301就是所谓的功率电感 用来稳定电流
换句话说 PMIC到L1301这段电源走线的电流
会非常不稳定(因为尚未经过L1301) 有很强的EMI干扰
因此确实要越短越好 最好是直接PMIC一出来
就直接接L1301
也因此 PMIC到L1301这段电源走线 要远离RF走线



另外 因为DCDC输出的电源的底噪特别大 而且会有瞬时电流 (因为Switching Mode)
因此需要C1302来稳压 使瞬时电流都流到GND
所以L1301到C1302的电源走线 也是越短越好
避免瞬时电流透过其他路径耦合或乱窜

要注意的是 也因为C1302是负责使瞬时电流都流到GND
所以其GND Pad 不可与其他IC的GND共地
也不可以跟其他IC的落地电容共地
否则瞬时电流会透过其共地
来干扰其他IC 尤其是PA



而功率电感下方要挖空，不要有金属，避免产生额外的EPC，导致电感性的频率范围缩减。



其他详细原理 可参照


在此就不赘述

@@criterion ，MTK平台，调制谱在+-400Khz fail,但不是所有信道都FAIL，只有DCS1800的539、543；669、673；799、803信道FAIL，539和669、543和673、799和803信道频点相差32M、PCS1900的619、623；749、753；信道也FAIL、同时也差32Mhz，请问这种只有固定信道的调制谱FAIL的影响因素都有哪些?这个问题解了快3周了，还是没有解决，求大神支招。

criterion 对于每个问题都能弄出一个课题让大家学习。真是佩服啊！

感谢criterion的回复。

haotie

不错，学习了

学习了！底子扎实啊。

学习了，真的好好，谢谢

深入浅出的分析，criterion 不错

学习 学习啊

criterion万岁

gao'tie

haotie

criterion 太专业了吧！ 而且这种分享的精神真不是一般人可以做的来的！

好厉害 看呆了

长知识了

criterion 对于每个问题都能弄出一个课题让大家学习。真是佩服

老佩服criterion

每次看criterion回的帖子都能学到不少知识啊，太感谢了

又见大神出没

长见识了！

好帖子

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学习谢谢

@@criterion ，MTK平台，调制谱在+-400Khz fail,但不是所有信道都FAIL，只有DCS1800的539、543；669、673；799、803信道FAIL，539和669、543和673、799和803信道频点相差32M、PCS1900的619、623；749、753；信道也FAIL、同时也差32Mhz，请问这种只有固定信道的调制谱FAIL的影响因素都有哪些?这个问题解了快3周了，还是没有解决，求大神支招。

感谢criterion大神的分享精神

大神专业。

大神威武

遇到下述现象：

+-1.6MHz的调制谱FAIL，但只有PCL0-PCL9（PCL5-PCL11）调制谱是PASS的，其他功率等级都是FAIL的，能否用上述原理解释?

这样看来，开关谱也是可以这么解释咯。

只想知道大神在哪个公司，准备跳槽

非常不错，感谢。

很不错，很多东西，虽然说应用中理所当然，约定俗成；但是要从理论上将其阐述清楚，并用文字记录下来形成体系，是要经验+水平的。

大神自己在开公司。

@criterion 如果功率电感顶部直接接触屏蔽盖，会有desense吗?

功率电感是串联在电源走线
直接让功率电感顶部接触屏蔽盖?
这可能先电源短路吧

感谢大神解惑