线性稳压器在滤波开关稳压器产生的电压方面非常出色。开关稳压器始终具有一定量的输出电压纹波。在许多处理非常小信号的应用中,这种纹波会造成干扰。无源元件通常用于滤波开关稳压器的输出电压,但LC滤波器等无源滤波器(见图1)也有一些缺点。根据滤波器所需的截止频率,空间要求有时相当可观,电感器可能很昂贵。然而,无源滤波器的最大缺点是滤波器增加了一定的损耗和输出电压(如V。外在图1中),根据工作电流而变化。因此,产生的电压的直流调节精度相当低。
图1.开关稳压器输出端的无源滤波器。
通常使用线性稳压器代替无源LC滤波器来清理开关稳压器产生的电压。它们通常具有非常高的电源抑制比(PSRR)。这意味着线性稳压器的输入纹波在大多数情况下被阻断,因此线性稳压器的输出纹波非常低。此外,线性稳压器的输出电压有自己的闭环,因此调节良好且精度高。
线性稳压器在非常重要的规格方面也有所不同,即它们通过内部基准电压和内部误差放大器自身产生的噪声。在需要低干扰(低噪声)的应用中,线性稳压器产生的干扰起着重要作用。超低噪声线性稳压器可用于此目的。
使用线性稳压器滤除开关稳压器产生的电压的概念如图2所示。该方案不仅适用于正电压,也适用于负电压。一个典型的用例是,必须非常精确地测量–5 V至+5 V之间的双极性信号,并使用模数转换器进行数字化。信号路径的输入级需要一个具有正负电压的低噪声双极性电源。对于正电压,市场上有许多线性稳压器提供高PSRR和相当低的干扰。特别是对于高度关键的应用,ADI公司提供了多种解决方案。然而,对于负电压,只有少数线性稳压器用于此类应用。例如,新型 LT3094 可用于滤波一个非常高的 PSRR 的负电压,并具有极低的噪声水平,这对于对来自电源的干扰做出敏感响应的应用非常重要。图 3 示出了 LT3094 在不同频率下的 PSRR。对于开关频率为1 MHz的开关稳压器,LT3094线性稳压器可提供约75 dB的PSRR。LT3094的噪声电平仅为0.8 μV rms,介于10 Hz和100 kHz之间。
图2.线性稳压器,作为开关稳压器输出端的有源滤波器。
图3.LT3094 线性稳压器针对负电压的电源抑制比。
线性稳压器可以滤除正输出电压和负输出电压的电源纹波。这种类型的滤波对于负电压范围也非常有用。由于用于负电压的特殊低噪声类型有限,因此很难找到合适的器件。随着新的Power by Linear的发布™ADI公司的LT3094现在提供具有极高PSRR的极低噪声选项。
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