具有高電源抑制比性能的線(xiàn)性穩壓器

　　低壓降穩壓器(LDO)主要用于產(chǎn)生供音頻和射頻電路使用的低紋波、低噪聲電源，也可以作為頻率合成器和VCO的局部純凈電源。一般情況下，LDO的輸入是在直流電壓上疊加了寬帶交流紋波的電源電壓。流經(jīng)電池和連接器阻抗的電流變化所引起的電氣噪聲就是其中一種寬帶交流紋波。LDO可用來(lái)全面抑制這些寄生信號。LDO的輸入端還可連接交換式穩壓器的輸出，以提供純凈、低噪聲的輸出電壓，在這種應用中，LDO必須能夠應付從100kHz到3MHz以上的開(kāi)關(guān)頻率。

　　首先，可將LDO穩壓器視為一個(gè)具有開(kāi)關(guān)功能的低損耗、緊湊型多節低通濾波器。然而，這種模型存在不少局限性，特別是抑制輸入端寬帶紋波的能力。假設工作電流小于250μA(對于合理的效率而言)，IC設計師可以在低靜態(tài)電流引起的增益帶寬極限內優(yōu)化一些主要性能，如噪聲、調節和電源抑制比等。進(jìn)一步的性能改進(jìn)需要采取其它一些措施。

　　當需要高性能電源時(shí)，設計師應從向穩壓器中增添盡可能多的功能開(kāi)始。以下將以輸出噪聲為9μVrms、電源抑制比在10kHz時(shí)為80dB的AS1358-9組件為例，說(shuō)明LDO設計實(shí)例。

　　電源抑制

　　在實(shí)際應用中，非理想的組件和寄生電容會(huì )改變線(xiàn)性穩壓器的理想抑制特性。圖1顯示了改變或降低電路抑制能力的一些顯著(zhù)缺陷。

　　圖1：P信道LDO顯示了簡(jiǎn)化的寄生高頻通道。

　　線(xiàn)性調節率

　　LDO數據手冊中有兩個(gè)指標用于描述LDO抑制輸入電壓噪聲等的能力，分別是線(xiàn)性調節率和電源抑制比(PSRR)。雖然它們看起來(lái)非常相似，但其中一個(gè)指標反映的是直流變化，另一個(gè)指針?lè )从车氖墙涣餍阅堋?/p>

　　線(xiàn)性調節率代表了LDO抑制輸入電壓變化的能力。以下式表示：

　　在實(shí)際應用中，線(xiàn)性調節率可被視為穩壓器輸出電壓VOUT隨每伏特輸入電壓Vin變化的百分比，當同樣的穩壓器具有各種輸出電壓微調功能時(shí)這一點(diǎn)特別有用。

　　線(xiàn)性調節率是一個(gè)穩態(tài)直流參數，主要由零頻率點(diǎn)上穩壓器的開(kāi)環(huán)增益所決定。

　　電源抑制比

　　這個(gè)指標衡量的是穩壓器抑制疊加在正常輸入直流電壓上的交流信號的能力。

　　電源抑制比在低頻時(shí)最大，依照實(shí)際穩壓器設計，從1kHz到10kHz范圍內開(kāi)始下降。圖2為AS1358-9 150mA/300mA低噪聲、高電源抑制比LDO的典型PSRR特性。該組件在100kHz時(shí)仍具有60dB的良好PSRR值。

　　圖2：AS1358-9組件的電源抑制比。