易混淆概念纠正

PSRR计算公式

输出噪声/输入噪声 之比,
如测得噪声波形如下:

然后取对数乘20缩放后方便绘图

图解噪声和PSRR

无脑选用高PSRR LDO不一定 无脑提高噪声抑制能力

如图,LDO有内外噪声,而PSRR抑制的是外噪声,内噪声无时无刻在产生(热噪声、闪烁噪声和散粒噪声),
热噪声通常是我们可以控制的,因此LDO稳压器的温度控制非常重要,涉及到两个重要参数,见另一篇文章关于电源(稳压器)的热管理
噪声分类

1热噪声/散粒 误差放大器
2 闪烁 MOSFET
3 热噪声/闪烁 误差放大器 (前两者波形叠加)
手册中关于噪声的两种描述

一种是数值,一种是关系
选型指导:
噪声往往是在确定了驱动能力后 选型的关键。
比较两个LDO的噪声需要
在相同的频率范围内以及相同的输出电压和电流值下测量两个稳压器的噪声。(控制变量)
LDO噪声的讨论

LDO的噪声会混入ADC期间中 ,提高器件本底噪声(中心频率 )
有一种混叠效应,简单来讲是其 会让高于带宽范围外的 噪声 转变成带宽内的噪声。

第三图频率轻微左移
如果LDO产生的噪声频率为90kHz和110kHz:
=90kHz的噪声会折返到10kHz(因为100kHz - 90kHz = 10kHz)。
=110kHz的噪声会折返到10kHz(因为110kHz - 100kHz = 10kHz)。
同样,190kHz和210kHz的噪声也会分别折返到10kHz和10kHz。
混叠效应导致的结果,
原本位于高频段的噪声被折返到了系统的有效带宽内
增加了系统内部的总噪声水平。这会直接影响受电器件信噪比(SNR),降低系统的精度和性能。
因,在设计包含ADC或DAC的系统时,需要特别注意防止高于Nyquist频率的噪声进入系统,通常通过使用抗混叠滤波器来滤除这些高频噪声。
降低噪声手段
我们在用LDO时,简单方法就是外加电容器 构成LPF(低通),
建议使用低ESR的电容C,
我们降噪的对象时 LDO内部的带隙噪声,所以 截止频率越低越好,理论上可以滤除所有带隙噪声
如果追求更好的降噪,那就得从芯片内部误差放大器入手了,在此不做讨轮。
我们记住一点:
LDO需要外加电容,并且要加低ESR的电容。


因为输入电容器的 ESR 越高,越会影响输入电压的压摆率和转换持续时间(你电源跟不上负载)。
两个有趣的问题
1.为什么有些LDO(如1117)推荐用钽电容?我们知道,钽电容的ESR通常是高于MLCC的,
下图说明了300khz工作频率下不同电容器(47uF)的ESR


使用MLCC低ESR的电容的准则仍然适用。原因就是1117太“老”了, 其没有很好的内部补偿机制,因此依赖外部电容的ESR来实现环路稳定性,
我猜是借助 ESR适中的钽电容来构成 合适的RC值,
稳定带隙噪声?我未做过多了解,这里贴出一篇文章LDO环路稳定性及其对射频频综相噪的影响
2.为什么导致LDO封装最终大小的 大功率原件不是主要噪声源?

答案是没有增益。作为主要噪声源的带隙基准源连接至误差放大器的输入端,因此会被误差放大器的增益放大。
导通 FET 的其他噪声影响因素通常可以忽略不计。
))#嘉立创PCB# #电源# #电源管理# #LDO#

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