Texas Instruments TPSM8291xEVM評估模塊支持用戶評估TPSM8291x降壓電源模塊，采用小型4.5mm x 5.5mm QFN封裝。TPSM8291x具有2A和3A引腳對引腳兼容性、低噪聲 (<20μV RMS )和低紋波(<10μV RMS )。BSR213-001有助于3A TPSM82913在3V至17V輸入電壓范圍內輸出1.2V輸出電壓。同時，BSR213-002利用2A TPSM82912由高達17V的輸入電壓輸出3.3V輸出電壓。

數據手冊；*附件：Texas Instruments TPSM8291xEVM評估模塊數據手冊.pdf

特性

• 低噪聲 (<20μ V RMS )
• 低輸出電壓紋波 (<10μV RMS )
• 輸入電壓范圍：3V至17V
• 輸出電流：3A

TPSM82913EVM PCB布局

低噪聲Buck電源模塊TPSM8291x的技術解析與應用指南?

?引言?
德州儀器（TI）推出的TPSM8291x系列是一款專為噪聲敏感應用設計的同步降壓電源模塊，其超低噪聲（<20 μVRMS）和低紋波（<10 μVRMS）特性使其成為LDO線性穩壓器的高效替代方案。本文基于官方數據手冊，從性能特點、硬件設計到測試方法進行全面解析，助力工程師在醫療、通信、航空航天等領域實現高精度電源設計。

?一、核心特性與性能優勢?

1. ?超低噪聲與紋波?
   • 集成兩級LC濾波架構，輸出紋波低于200 μVPP，噪聲頻譜密度優化至20 μVRMS，適用于ADC、時鐘、放大器等敏感電路。
   • 支持1 MHz/2.2 MHz可調開關頻率，通過外部電阻（R7）配置，平衡效率與噪聲抑制需求。
2. ?高集成度設計?
   • 采用4.5 mm × 5.5 mm QFN封裝，集成電感、MOSFET及補償網絡，簡化PCB布局。
   • 輸入電壓范圍3 V至17 V，提供2 A（TPSM82912）和3 A（TPSM82913）兩種電流版本，引腳兼容便于升級。
3. ?靈活的可配置性?
   • ?使能閾值?：通過R3/R5設置自定義輸入電壓啟動點（移除J5跳線）。
   • ?軟啟動與濾波?：C18電容擴展軟啟動時間，優化低頻噪聲抑制。
   • ?同步功能?：支持外部時鐘同步（J5接口），避免多模塊頻拍干擾。

?二、硬件設計關鍵點?

?1. 輸入/輸出電容配置?

• ?輸入側?：C4（可選10 μF）可進一步抑制輸入電壓紋波。
• ?輸出側?：C10/C14/C15為附加儲能電容，C11/C16為高頻旁路電容，需確保總容值符合數據手冊推薦范圍（避免影響環路穩定性）。

?2. 紋波測量規范?

• 使用SMA接口（J1/J2）連接示波器，配合同軸電纜與DC阻斷器，50 Ω端接以最小化噪聲耦合。
• ?禁止使用10倍探頭?，直接測量濾波前（J1）和濾波后（J2）的紋波對比。

?3. 單/雙LC濾波模式?

• 默認雙濾波架構（FB1磁珠+C12/C13）實現極低紋波。若對紋波要求放寬，可替換FB1為0 Ω電阻并移除C12/C13，降低BOM成本。

?三、典型應用場景?

1. ?醫療設備?
   為MRI前端電路或生物傳感器供電，避免噪聲干擾微弱信號采集。
2. ?通信基礎設施?
   用于FPGA或高速SerDes的電源軌，確保信號完整性。
3. ?測試測量儀器?
   高精度基準電壓源的首選方案，提升ADC/DAC動態范圍。

?四、設計注意事項?

• ?熱管理?：滿負載時模塊溫升需監控（參考圖3-1熱性能曲線），建議預留散熱過孔。
• ?布局優化?：優先參考EVM的4層板設計（圖4-1至4-5），內層鋪地屏蔽高頻噪聲。
• ?BOM選型?：關鍵器件如磁珠（BLE18PS080SN1）需嚴格按手冊規格選用。