詳細(xì)談?wù)勈裁词欠e分噪聲

先前在博客《什么是 LDO 噪聲？第一部分》中，我們談到了什么是噪聲、如何分類，并介紹了安森美半導(dǎo)體提供的超低噪聲低壓降穩(wěn)壓器。今天，我們將進(jìn)一步詳細(xì)談?wù)勈裁词欠e分噪聲。

積分噪聲值由噪聲譜密度函數(shù)的積分導(dǎo)出。然而，用函數(shù)表示任何一條曲線并將其積分非常復(fù)雜。將測(cè)量曲線分割成小部分更容易。如果每部分的頻差 fn+1– fn趨于0，則所有貢獻(xiàn)之和等于函數(shù)的積分。

在實(shí)際測(cè)量中，實(shí)現(xiàn) fn+1– fn 的零頻差是不可能的，但有可能使其接近于零。噪聲譜密度測(cè)量有多個(gè)點(diǎn)，使我們能夠獲得較好精度的積分噪聲和檢測(cè)振蕩峰。在我們的例子中，我們有6,400點(diǎn)在10赫茲至100千赫的頻率范圍內(nèi)。噪聲譜密度曲線由6,399個(gè)區(qū)間插值，表示為 VNOISE,AVG,n 。

下圖顯示 NCP110 LDO 穩(wěn)壓器的噪聲譜密度。如果我們將 NCP110 LDO 穩(wěn)壓器的測(cè)量值插入到最后的方程中，我們將得到積分噪聲的結(jié)果，如下表所示。雖然噪聲譜密度曲線由于 COUT值較高而移動(dòng)到一個(gè)較低的頻率，但積分噪聲增加。為什么會(huì)這樣呢？如下圖所示，您可看到這是因?yàn)榕c IOUT和 COUT相關(guān)的峰值移動(dòng)到 10 Hz 至 100 kHz 的范圍內(nèi)，在此范圍內(nèi)計(jì)算積分噪聲。

為什么不選一些輸出電容值高的 LDO？如您所見，在輸出電容值升高，輸出電流降低時(shí)，與輸出電流和輸出電容有關(guān)的峰值，會(huì)上升并移動(dòng)到有用的頻率范圍 10 Hz 至 100 kHz。

高輸出電容值，例如 10 uF，改善瞬態(tài)響應(yīng)。更好的瞬態(tài)響應(yīng)可能是使用高輸出電容值的一個(gè)原因。在本例中，NCP110 在使用較高的輸出電容值時(shí)具有振鈴 (超過一個(gè)下沖) 和較長(zhǎng)的對(duì)瞬態(tài)事件的穩(wěn)定時(shí)間，但它仍然穩(wěn)定。振鈴使峰值增大，積分噪聲也增加，如下表所示。NCP110 LDO 穩(wěn)壓器是為 1 uF 較低的輸出電容值而設(shè)計(jì)，附加電容改善了系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)，但影響了系統(tǒng)的噪聲性能。

積分噪聲是一種表示 LDO 在特定頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生多少噪聲的方法。了解如何測(cè)量這種噪聲和系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)選擇的影響在設(shè)計(jì)干凈的電源時(shí)很重要。請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注下一篇關(guān)于電源抑制比 (PSRR) 的文章，我們將談?wù)勅绾螠y(cè)量及對(duì)系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)的影響。同時(shí)，請(qǐng)查看我們的 NCP110 數(shù)據(jù)表，以了解有關(guān)本主題的更多信息。