LDO 噪聲詳解

典型電路中參考噪聲的控制

放大參考噪聲

TI TPS74401 LDO 用于測試和測量。表 1 列出了常見(jiàn)配置參數。請注意，為了便于閱讀，TPS74401 產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的軟啟動(dòng)電容器 CSS 是指降噪電容器 CNR。

表 1 設置參數

其中，VN(Other)為所有其它噪聲源的和。

如果方程式 8 擬合y=ax + b的線(xiàn)性曲線(xiàn)，如圖 6 中紅色虛線(xiàn)所示，則 VN(REF)(斜率項)可估算為 19 µVRMS，而 VN(Other)(y 截距項)為 10.5 µVRMS。正如在后面我們根據“降噪(NR)引腳效應”說(shuō)明的那樣，CNR 的值為 1pF，目的是將 RC 濾波器效應最小化至可忽略不計水平，而 GRC 被看作等于 1。在這種情況下，基本假定 VN(REF) 為主要噪聲源。

請注意，當　OUT　節點(diǎn)短路至 FB 節點(diǎn)時(shí)噪聲最小，其讓方程式 8 的放大器增益(1 + R1/R2)等于1(R1=0)。圖 6 顯示，該最小噪聲點(diǎn)約為 30 µVRMS。

抵銷(xiāo)放大參考噪聲

本小節介紹一種實(shí)現最小輸出噪聲配置的有效方法。如圖 7 所示，一個(gè)前饋電容器 CFF 向前傳送(繞開(kāi))R1 周?chē)妮敵鲈肼?。這種繞開(kāi)或者短路做法，可防止在高于 R1 和 CFF 諧振頻率 fResonant 時(shí)參考噪聲因誤差放大器增益而增加，其中：

輸出噪聲變?yōu)椋?p style="text-align: center">

圖 7 使用噪聲最小化前饋電容(CFF) 的 LDO 拓撲

圖 8 顯示了RMS噪聲相對于前饋電容 (CFF) 和不同輸出電壓設置的變化。請注意，每個(gè) RMS 圖線(xiàn)上各點(diǎn)代表上述電路狀態(tài)下整個(gè)給定帶寬的完整噪聲統計平均數。正如我們預計的那樣，所有曲線(xiàn)朝 30 µVRMS 左右的最小輸出噪聲匯集;換句話(huà)說(shuō)，由于 CFF 效應，噪聲匯聚于 VN(REF) + VN(Other)。

圖 8 前饋電容對噪聲的影響