Почему раздельное питание цифровых и аналоговых цепей полезно.

[shurik_pronkin]

Постараюсь наглядно показать на спектрограммах, как шумят стабилизаторы и почему имеет смысл питать цифровые и аналоговые участки схемы от отдельных блоков питания.

На этой спектрограмме виден шум источника опорного напряжения - REF196 — прецизионного источника опорного напряжения (ИОН) 3.3 В от Analog Devices.




Отчетливо видна шумовая полоса центрированная на частоте 1 кГц, даже когда конденсатор на выходе 100 мкФ. Без конденсатора на выходе ИОН, конечно же, жуткий шум. Но даже при сглаживании он полностью не устраняется, а концентрируется в области звуковой частоты.

На этой спектрограмме видно, каким становится питающее напряжение при работе цифровой микросхемы делителя частоты.



Область спектрограммы слева - развязывающего керамического конденсатора нет, а справа - подключен развязывающий керамический конденсатор. И видно, что высокочастотная помеха полностью не подавляется и проходит в аналоговые цепи, вызывают интермодуляционные искажения.

На этой спектрограмме видно, как шумит популярная интегральная микросхема-стабилизатор LM7805 без нагрузки.



Момент ее включения и выключения видно по ярким пиком на спектрограмме. В целом шум незначительный, но все-таки имеет место, особенно в полосе звуковых частот.