德州儀器技術專家分享：LDO噪聲詳解

　　隨著通信信道的復雜度和可靠性不斷增加，人們對于電信系統(tǒng)的要求和期望也不斷提高。這些通信系統(tǒng)高度依賴于高性能、高時鐘頻率和數(shù)據(jù)轉換器器 件，而這些器件的性能又非常依賴于系統(tǒng)電源軌的質量。當使用一個高噪聲電源供電時，時鐘或者轉換器 IC 無法達到最高性能。僅僅只是少量的電源噪聲，便會對性能產生極大的負面影響。本文將對一種基本 LDO 拓撲進行仔細研究，找出其主要噪聲源，并給出最小化其輸出噪聲的一些方法。

　　表明電源品質的一個關鍵參數(shù)是其噪聲輸出，它常見的參考值為 RMS 噪聲測量或者頻譜噪聲密度。為了獲得最低 RMS 噪聲或者最佳頻譜噪聲特性，線性電壓穩(wěn)壓器（例如：低壓降電壓穩(wěn)壓器，LDO），始終比開關式穩(wěn)壓器有優(yōu)勢。這讓其成為噪聲敏感型應用的選擇。

　　基本 LDO 拓撲

　　一個簡單的線性電壓穩(wěn)壓器包含一個基本控制環(huán)路，其負反饋與內部參考比較，以提供恒定電壓—與輸入電壓、溫度或者負載電流的變化或者擾動無關。

　 　圖 1 顯示了一個 LDO 穩(wěn)壓器的基本結構圖。紅色箭頭表示負反饋信號通路。輸出電壓 VOUT 通過反饋電阻 R1 和 R2 分壓，以提供反饋電壓 VFB。VFB 與誤差放大器負輸入端的參考電壓 VREF 比較，提供柵極驅動電壓 VGATE。最后，誤差信號驅動輸出晶體管 NFET，以對 VOUT 進行調節(jié)。

　　
圖 1 LDO 負反饋環(huán)路

　 　簡單噪聲分析以圖 2 作為開始。藍色箭頭表示由常見放大器差異代表的環(huán)路子集（電壓跟隨器或者功率緩沖器）。這種電壓跟隨器電路迫使 VOUT 跟隨 VREF。VFB 為誤差信號，其參考 VREF。在穩(wěn)定狀態(tài)下，VOUT 大于 VREF，其如方程式 1 所描述：