现实中的电源抑制比(PSRR) - 第四部分

2023-5-21 19:05| 发布者: 开心| 查看: 66| 评论: 0

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摘要: {本文由家电维修技术论坛小编收集整理资料}继续我们有关低压降稳压器(LDO) PSRR的系列文章，请查看我们以前的博客以回顾-什么是PSRR？ -第三部分和第四部分一样，我们将继续讲解LDO的行为及其有趣的参数。在当前的文章中，我们将从实际的角度关注电源 ...

{本文由家电维修技术论坛小编收集整理资料}继续我们有关低压降稳压器(LDO) PSRR的系列文章，请查看我们以前的博客以回顾-什么是PSRR？ -第三部分和第四部分一样，我们将继续讲解LDO的行为及其有趣的参数。在当前的文章中，我们将从实际的角度关注电源抑制比(PSRR)。它可帮助将数据表编号与示波器测量值连接起来。首先，必须说的是，在每个电子系统中（即使只有线性稳压器），如果存在多个负载点，则可能会产生输出电压纹波，并可能影响其他部件。因此，让我们在实际测量中讲解PSRR。数据表上显示的PSRR是测量的输入和输出电压纹波之间的比率。如果牢记一些规则，则测量本身相对简单。低压降(LDO)稳压器应由干净的直流电源供电，带有耦合的正弦波纹波电压。输出负载应严格电阻，以防止电子负载与LDO稳压器之间互相影响。必须谨慎选择纹波电压幅值，以使LDO保持稳定并具有足够的电压裕量。例如，当VIN = 3.6 V和VOUT = 3.3 V时，AC信号的幅值不能为300 mV，因为LDO处于压差状态，只是将输入纹波传递到输出。例如，在图1中，请参见安森美半导体LDO NCP163和NCP161的PSRR图表。相似的图表广泛用于整个半导体行业的许多LDO数据表中。该实际示例显示了达10 MHz频率范围内的PSRR。对于我们的案例研究，我们标记了两个点，如下图的时域中所示-1 kHz和100 kHz。 1 kHz是数据表电气特性表中PSRR规范的最常见频率，而100 kHz是许多DC-DC转换器工作的区域。

图1. NCP163和NCP161和PSRR图表在点1，PSRR约为90 dB，这意味着输入纹波被衰减了约32,000次。下图是针对200 mVpp的输入电压纹波而捕获的，这意味着LDO输出上的纹波仅为6 uV，且不可能在示波器上看到它。如图2所示-一条直线。

图2. 1 kHz的示波器图–两个器件的PSRR均约90 dB 图3中的情况显示了在100 kHz频率下会发生什么。从图1中我们可以看出，两个器件的PSRR都远低于90 dB，并且两者之间存在很大差异。仔细研究时域，例如，应用要求输入电压纹波低于1 mVpp。 NCP161处于临界点，而NCP163满足要求有很大余量，纹波峰峰值低于200 uVpp。

图3. 100 kHz的示波器图– PSRR有很大不同如图1-3所示，电气表中的PSRR参数是一个单独的数字，不足以决定其在设计应用中的适用性。系统工程师必须考虑输入电压纹波频率，并在所需的位置检查PSRR图表。应该仔细匹配在MHz范围内的现代DC-DC转换器开关和LDO，以提供最佳性能。大多数LDO数据手册都将PSRR指定为仅1 kHz，并会提高高值以获得良好的性能，但由于在较高频率范围内的性能较差，它们可能不足以作为DC-DC后置稳压器。因此，考虑应用条件并选择合适的LDO非常重要。安森美半导体在我们所有的数据表中都提供了类似图1的图表，因此客户可以找到必要的信息来完成他们的设计。最后，让我们看看DC-DC转换器结合LDO如何在系统方案中一起发挥作用。FAN2356被选作DC-DC转换器。它具有高达96％的能效和高达1.5 MHz的可调开关频率。在我们的示例中，开关频率设置为500 kHz。后稳压器LDO是NCP163，它是具有超低噪声输出的高PSRR LDO。 DC-DC转换器的输出电压为3.6 V，LDO输出为3.3V。基于此，电压裕量为300 mV，LDO负载电流为250 mA。在图4中，我们可看到黄色迹线DC-DC输出电压，蓝色迹线LDO输出电压。两条迹线的垂直刻度均设置为30 mV / div，以易于比较LDO的影响。

图4. DC-DC转换器及LDO后稳压器我们可清楚地看到DC-DC输出的大尖峰和纹波电压，这可能会引起对电源敏感的器件出现问题。 LDO输出更加清晰和稳定。纹波减小到mV范围，尖峰抑制到〜30-40 mV。凭借这种性能，输出电压可用于为各种电源敏感型应用供电。  推荐阅读：相控阵天线方向图——第2部分：栅瓣和波束斜视为你的系统保驾护航，专用欠压/过压保护器件你心动了吗？高精度霍尔电流传感器助力功率系统的性能和效率提升使用非比例式磁性电流传感器进行精密电流感应设计低漂移、高精度、直插式隔离磁性电机电流测量要采购DC转换器么，点这里了解一下价格!
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