上海自動化儀表股份有限公司研究人員聽說即在電源轉(zhuǎn)換器的輸出端，數(shù)字和模擬環(huán)路是相同的。索賠是這樣的：“使用數(shù)字電源控制技術(shù)的電源與最終用戶看起來與使用模擬電源控制技術(shù)的電源完全相同。”這讓我想起了關(guān)于戴維寧和諾頓等效電路的經(jīng)典采訪問題。它是這樣的：有兩個盒子，盒子A和盒子B，其中有以下電路：
方框A
Box B
你怎么能確定哪個是哪個？
他們都輸出相同的電壓新手的原因。它們都具有相同的源阻抗。當(dāng)他們放棄時，你告訴他們其中一人消耗更多的能量并加熱。熱門的包含諾頓電路。
我有另一個偉大的面試問題：
有兩個盒子，盒子A和盒子B，其中有以下電路：
方框A
Box B
一個盒子有一個帶數(shù)字控制環(huán)路的電源轉(zhuǎn)換器，另一個盒子有一個帶有模擬控制環(huán)路的電源轉(zhuǎn)換器。它們都在所有頻率下輸出1V，具有相同的輸出阻抗，并且具有相同的瞬態(tài)特性。你如何確定哪個盒子是哪個？
答案很簡單，在每個盒子上放一個示波器并比較量化噪聲。
數(shù)字控制環(huán)路使用ADC捕捉輸出電壓和/或電流，有限數(shù)學(xué)補償器和數(shù)字PWM。ADC，補償器和PWM都具有有限的分辨率。因此數(shù)字控制環(huán)路是一個采樣和量化的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。模擬控制回路使用帶模擬補償器的斜坡和比較器，它也是一個采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)，但它不是量化系統(tǒng)。運算放大器的噪聲只有非常低的水平。
數(shù)字控制環(huán)路會產(chǎn)生量化噪聲，而模擬控制環(huán)路則不會，所以我們可以知道哪個盒子是哪個。
例如，我使用相同的PWM時鐘速率，相同的輸出濾波器設(shè)計，相同的補償和相同的FET開關(guān)，比較了數(shù)字和模擬環(huán)路。這兩個環(huán)路的負(fù)載瞬變是相同的。
在這里的范圍是你在100ms的數(shù)據(jù)中看到的。
數(shù)字環(huán)路與模擬環(huán)路不同
上面的跡線是模擬環(huán)路，下面的跡線是數(shù)字環(huán)路。您可以直觀地看到數(shù)字環(huán)路波形中間的較低頻率影響，還可以看到它在開關(guān)噪聲的峰值上。
直方圖顯示電壓的概率分布：
結(jié)果看起來很相似。但是，如果將低通濾波器應(yīng)用于波形，則可以看到很大的不同：
模擬波形具有更緊密的分布。
現(xiàn)在讓我們將數(shù)據(jù)放入電子表格并仔細(xì)觀察。我已經(jīng)規(guī)劃了直方圖并繪制了概率分布函數(shù)（PDF）。
數(shù)字環(huán)路與模擬環(huán)路不同
由于使用相同的開關(guān)和輸出濾波器，兩個PDF非常相似，因為開關(guān)噪聲相似。但是，過濾的PDF顯示了分布的顯著差異。
模擬環(huán)產(chǎn)生比數(shù)字環(huán)更緊密的分配，因為它沒有量化噪聲。
通過一些電子表格工作，未經(jīng)濾波的波形具有約-46dB的RMS噪聲。濾波后的波形具有約-60dB和-70dB的RMS噪聲。
未經(jīng)過濾
數(shù)字0.00496 -46.1DB
模擬0.00450 -46.9DB
過濾
數(shù)字0.00093 -60.1DB
類似物0.00028 -70.1DB
低頻內(nèi)容的分布是不同的。模擬環(huán)路在低頻下具有10dB（3X）的低噪聲傳播。3倍較窄的PDF是您的眼睛在模擬環(huán)路波形中間暗帶中的示波器顯示中看到的。
因此，就像戴維寧和諾頓等價物一樣，它們并不完全一樣。諾頓等價物產(chǎn)生熱量，數(shù)字環(huán)路產(chǎn)生更廣泛的噪音分布。
所以下一次當(dāng)你在一個聰明的工程專業(yè)畢業(yè)生身上拋出Thevenin和Norton的等價物時，如果正確的答案從他們的口中得到了正確的回答，可以考慮向他們拋出這個問題，看看他們是怎么做的。
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