低压差线性稳压器(LDO)最大的优点之一是它们能够衰减开关模式电源产生的电压纹波。这对锁相环(PLL)和时钟等信号调节器件在内的数据转换器尤为重要,因为噪声电源电压会影响性能。电源抑制比(PSRR)仍然通常被误认为单一的静态值。在这篇文章中,我将尝试说明什么是PSRR以及影响它的变量有哪些。
什么是PSRR?
PSRR是许多LDO数据手册中的公共技术要求。它规定了某个频率的AC元件从输入到LDO输出的衰减程度。公式1表示PSRR为:
(1)
该等式告诉您衰减越高,每分贝的PSRR值越高。(应该指出的是,一些供应商会使用负号来表示衰减。大多数供应商,包括德州仪器都不这样用。)
在数据手册的电气特性表中找到频率为120Hz或1kHz的PSRR并不罕见。但是,单独使用此规范可能对确定指定LDO是否符合您的过滤要求没有多大帮助。让我们来看看为什么这么说。
确定您的应用程序的PSRR
图1展示了一个从12V电源轨调节4.3V的DC / DC转换器,。其次是TPS717,一款高PSRR LDO,用于调节3.3V电源轨。在4.3V电源轨上,开关产生的纹波达到±50mV。LDO的PSRR将决定TPS717输出端的纹波量。
图 1:使用LDO来过滤开关噪声
为了确定衰减程度,您必须首先知道波纹在哪个频率出现。假设这个例子频率为1MHz,因为它正好处于常用开关频率范围的中间。您可以看到,指定为120Hz或1kHz的PSRR值无助于此分析。相反,您必须参考图2中的PSRR图。
图2:VIN - VOUT = 1V时,TPS717的PSRR曲线
在下列条件下,1MHz时的PSRR指定为45dB:
IOUT= 150mA
VIN– VOUT= 1V
COUT= 1μF
假设这些条件符合你自己的条件。在这种情况下,45dB相当于178的衰减系数。您可以预定输入端的±50mV纹波在输出端被压缩至±281μV。
改变条件
但假设您改变了条件,并决定将VIN - VOUT delta降至250mV,以便更有效地进行调节。然后您需要查看图3中的曲线。
图3:VIN - VOUT = 0.25V时,TPS717的PSRR曲线
您可以看到,在所有其他条件保持不变的情况下,1MHz时的PSRR降至23dB,或者说衰减系数为14。这是由于CMOS通道元件进入三极管(或线性)区域; 也就是说,随着VIN - VOUT三角接近压差电压,PSRR开始下降。(请记住,压差电压是关于输出电流以及其他因素的函数。因此,较低的输出电流会降低压差并有助于提高PSRR。)
改变输出电容也会有影响,如图4所示。
图4:VIN - VOUT = 0.25V,COUT =10μF时,TPS717的PSRR曲线
将输出电容从1μF增加到10μF,尽管VIN-VOUT增量保持在250mV,1MHz时的PSRR增加到了42dB。曲线中的高频峰已经向左移动。这是由于输出电容器的阻抗特性导致的。通过适当调整输出电容的大小,您可以调整或增加衰减,使之与特定的开关噪声频率一致。
转动所有旋钮
只需调整VIN - VOUT和输出电容,就可以改善特定应用的PSRR。但这绝不是影响PSRR的唯一变量。表1展示了各种影响因素。
参数 | PSRR | ||
低频 (<1kHz) |
中频 (1kHz – 100kHz) |
高频 (>100kHz) |
|
VIN– VOUT | +++ | +++ | ++ |
输出电容器(COUT) | 没有效果 | + | +++ |
降噪电容器(CNR) | +++ | + | 没有效果 |
前馈电容(CFF) | ++ | +++ | + |
PCB布局 | + | + | +++ |
表1:影响PSRR的变量
审核编辑:郭婷
-
电源
+关注
关注
185文章
17905浏览量
252424 -
稳压器
+关注
关注
24文章
4264浏览量
94371 -
ldo
+关注
关注
35文章
1955浏览量
154217 -
pll
+关注
关注
6文章
781浏览量
135415
发布评论请先 登录
相关推荐
关于LDO基础知识:电源抑制比

一文详解LDO的电源抑制比

电源抑制比(PSRR)的基础知识


#电路设计 #电路知识 #电子电路 LDO 基础知识-电源抑制比 (PSRR)
关于ldo的纹波抑制比 精选资料分享
LDO_DCDC基础知识

评论