電源之LDO-5. LDO的噪聲

個(gè)人公眾號(hào)：硬件之路學(xué)習(xí)筆記

電源之LDO——1.LDO基礎(chǔ)知識(shí)

電源之LDO-2. LDO的壓降

電源之LDO-3. LDO的熱性能

電源之LDO-4. LDO的電源抑制比

LDO作為非理想元件，自身也會(huì)產(chǎn)生噪聲,其噪聲來(lái)源包括其內(nèi)部基準(zhǔn)電壓、反饋放大器、內(nèi)部晶體管與外部分壓電阻。

如何降低噪聲？對(duì)于內(nèi)部運(yùn)放和內(nèi)部晶體管，其噪聲水平由其設(shè)計(jì)決定，我們無(wú)法改變，但我們可以對(duì)其外部分壓電阻和內(nèi)部基準(zhǔn)電壓（部分LDO）做出一些補(bǔ)償。

①基準(zhǔn)電容CNR

部分LDO具有一個(gè)基準(zhǔn)電壓濾波引腳，例如TI的TPS71701的NR引腳，其引腳描述如下：降噪電容過(guò)濾內(nèi)部帶隙產(chǎn)生的噪聲，從而降低輸出噪聲。

下圖是CNR電容值與輸出噪聲的關(guān)系，可以看出CNR越大輸出噪聲越小，容值為0.1uF后也不能完全消除噪聲，所以也不能無(wú)限大。同時(shí)CNR過(guò)大會(huì)導(dǎo)致LDO的快速啟動(dòng)能力受限，所以其值需要根據(jù)需求在0.01uF~0.1uF之間選取。

CNR同時(shí)還能提高LDO的PSRR（電源之LDO-4. LDO的電源抑制比），如下圖：

② 前饋電容CFF

那么如何通過(guò)對(duì)反饋電阻的處理降低輸出噪聲呢？以TPS7A91為例。

將CFF并聯(lián)在上端反饋電阻兩端，不同的CFF值會(huì)有不同的噪聲抑制能力。下圖可以看出CFF越大噪聲抑制能力越強(qiáng)。

但需要注意的是，CFF容值過(guò)大可能影響LDO的動(dòng)態(tài)性能，甚至可能造成輸出震蕩，所以其容值需謹(jǐn)慎選取。

③ 輸出電容Cout

不同容值的輸出電容也會(huì)影響輸出噪聲，表現(xiàn)為Cout越大，輸出噪聲越小，但其噪聲抑制能力受容值大小影響較小。

④ 負(fù)載

如下圖所示：降低負(fù)載能減小輸出噪聲

總結(jié)：降低LDO輸出噪聲水平的方法，加入基準(zhǔn)電容CNR、加入前饋電容CFF、增大輸出電容Cout、降低負(fù)載電流等。

審核編輯：湯梓紅