中psr_了解LDO中的噪声和PSRR

低压差(LDO)稳压器中噪声和电源抑制比(PSRR)的影响。

在本文中，我们将介绍低压差(LDO)稳压器中噪声和电源抑制比(PSRR)的影响。让我们简要讨论一下LDO是什么。

低压差稳压器

低压差或LDO稳压器是一种直流线性稳压器，即使提供给它的输入电压几乎等于输出电压，也可通过该稳压器控制输出电压。LDO有两个组件 - 功率FET和差分放大器(误差放大器)。LDO的配置如下图所示：

低压差稳压器(LDO)中的噪声

低压差(LDO)调节器中的噪声源可分为两大类，即内部和外部。LDO中有两个主要的固有噪声源：

1.内部参考电压。

2.误差放大器。

然而，外在噪声就像来自喷气式飞机的噪声，并从电路外部的源传递。

为了获得15μA或更低的静态电流，现代LDO可以管理几十纳安的内部偏置电流。

降低LDO中的噪声

降低LDO噪声的两种主要方法是：

1.滤波参考

2.降低误差放大器的噪声增益

在某些LDO中，使用外部电容来过滤参考电压。现实主义是，为了获得低噪声条件，许多所谓的超低噪声LDO需要外部噪声衰减电容器。不幸的是，固定输出LDO无法降低输出噪声，因为无法进入反馈节点。如果误差放大器在噪声中的贡献大于参考的贡献，则可以通过降低误差放大器的噪声增益来降低LDO的总噪声。

结合误差放大器的唯一方法是主要的噪声贡献者，是通过比较固定版本的噪声与特定LDO的可变版本。如果固定LDO的噪声量小于可变LDO，那么我们可以说误差放大器是噪声的主要来源。

该图显示了一个2.5 V输出可修改的LDO，R1，R2，R3和C1是外部元件。

R3用于将放大器的高频增益放置在1.5倍至2倍之间。然而，C1用于将降噪系统(C1，R1和R3)的低频零点设置在10 Hz和100 Hz之间，以确保噪声降低到1 / f。

噪声降低(NR)网络对高压自适应LDO的噪声谱密度的结果可以在下面的图表中看到。

在上图中，可以看出在20Hz和2kHz之间的噪声性能中存在大约三倍(~10dB)的进展。

LDO中的电源抑制比

PSRR代表“电源抑制比”，并且由于集成度提高，它已成为现代片上系统(SoC)设计中逐渐成为更重要的参数。

PSRR是两个传递函数之间的比率：

•电源节点到输出节点的传递函数，即(Asupply(ω))

•输入节点到输出节点A(ω)的传递函数。A(ω)也称为开环传递函数。

PSRR(ω)=20⋅log[A(ω)/Asupply(ω)][dB]

在，

1 / Asupply(ω)是电源增益的倒数，称为PSR。

从上面的等式可以明显看出，PSRR与A(ω)成正比，与Asupply(ω)成反比。结果，如果Asupply(ω)减小并且开环增益A(ω)增加，则PSRR将增加。PSRR基本上是LDO拒绝输入端发生的波纹的能力。在理想的LDO中，DC频率将是唯一的输出电压。然而，由于在高频下出现小的尖峰，误差放大器不具有完美的功能。通过考虑涟漪，PSRR表示如下：

PSRR = 20 xlog RippleinputRippleoutput

实际例子

LDO具有：

PSRR = 55 dB

频率= 1 MHz

输入纹波= 1mV

它可以在此频率下衰减1 mV，输出端仅为1.78μV。因此，PSRR增加了6dB，这相当于衰减增加了2倍。

大多数LDO在较低频率下具有相对较高的PSRR，通常为10 Hz - 1 kHz。在宽频带上具有高PSRR的LDO可以抑制与切换器产生的噪声相同的非常高的频率噪声。

PSRR在一些参数上波动，如频率，温度，电流，输出电压和电压差。PSRR应该是负值，因为它用于计算拒绝。但是，该图表将其显示为正数，因此图中的顶部数字表示更高的噪声抑制。

关于测量LDO的PSRR内容请打开下面链接进行查看：

https://www.eetoday.com/application/control/201904/75446.html