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在“LDO基礎知識：電源抑制比一文，Aaron Paxton討論了低壓穩(wěn)壓器的使用 (LDO) 過濾開關模式電源產(chǎn)生的紋波電壓。然而，這并不是實現(xiàn)直流電源清潔的唯一考慮因素。由于LDO它們是電子設備，所以它們會產(chǎn)生一定量的噪音。選擇低噪聲LDO采取措施降低內(nèi)部噪聲，對于生成不影響系統(tǒng)性能的清潔電源軌是必不可少的。

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識別噪聲

理想的 LDO 無交流元件的電壓軌將產(chǎn)生。不幸的是，LDO 噪音會像其他電子設備一樣產(chǎn)生。 1 在時域中顯示這種噪聲的表現(xiàn)。

圖2 TPS7A94 噪聲頻譜密度和頻率VOUT的關系

從每條曲線可以看出，微伏/平方根赫茲 (μV/√Hz) 表示的輸出噪聲集中在頻譜的低端。主要來自內(nèi)部基準電壓，但誤差放大器和場效應晶體管 (FET) 電阻分壓器也會產(chǎn)生一定的噪聲。

在確定相關頻率范圍助于確定相關頻率范圍的噪聲曲線。例如，音頻應用程序設計師關心電源噪聲可能會降低音質(zhì)的聽力頻率（20Hz至20kHz）。

數(shù)據(jù)表通常為同類比較提供單一的綜合噪聲值。輸出噪聲通常為10Hz至100kHz在微伏均方根的范圍內(nèi)積分 (μVRMS) 表示。一些半導體制造商從100集成Hz到100kHz或定制頻率范圍內(nèi)的噪聲。積分在特定頻率范圍內(nèi)有助于掩蓋不愉快的噪聲特征，因此除積分值外，檢查噪聲曲線也非常重要。圖2顯示了與各種曲線對應的積分噪聲值。提供德州儀器LDO集成噪聲值的測量值可至0.47μVRMS。

降低噪聲

除了選擇低噪質(zhì)量外，LDO此外，您還可以使用幾種技術來確保您LDO具有超低噪聲特性。這些技術涉及降噪和前饋電容器的使用LDO基本知識：噪音 - 討論了前饋電容器如何提高系統(tǒng)性能。

降噪電容器

TI 產(chǎn)品組合中的許多低噪聲LDO都有指定NR/SS特殊引腳。圖3顯示了常見的拓撲，用于實現(xiàn)降噪功能。

圖3 帶有NR/SS引腳的LDO的常見拓撲

引腳的功能是雙重的。用于過濾內(nèi)部基準電壓的噪聲，并在啟動過程中降低壓擺率或啟用LDO。

在此引腳 (CNR/SS) 添加電容器可以形成具有內(nèi)部電阻的電阻電容 (RC) 濾波器有助于分流基準電壓產(chǎn)生的不良噪聲。由于基準電壓是噪聲的主要來源，增加電容有助于將低通濾波器的截止頻率推到較低頻率。圖4顯示了電容器對輸出噪聲的影響。

圖4 TPS7A91噪聲頻譜的密度和頻率CNR/SS的關系

，較大的CNR/SS值會產(chǎn)生更好的噪聲系數(shù)。在某個時候，增加電容將不再降低噪聲。剩余的噪聲來自誤差放大器，F(xiàn)ET等。

啟動期間還會引入添加電容器RC延遲，導致輸出電壓以較慢的速度斜升。有利于在輸出或負載上有大容量電容，需要減少浪涌電流。

公式1將浪涌電流表示為：

(1)

為了減少浪涌電流，必須降低輸出電容或壓擺率。幸運的是，CNR/SS有助于實現(xiàn)后者，是的TPS7A85相關內(nèi)容。

圖5 TPS7A85 啟動過程和 CNR/SS 的關系

如你所見，增加CNR/SS值會延長啟動時間，防止浪涌電流峰值，并可能觸發(fā)限流事件。請注意，有些有NR引腳的LDO軟啟動功能不會實現(xiàn)。即使使使用大型降噪電容器，也能實現(xiàn)快速啟動電路，實現(xiàn)超短啟動時間。

結(jié)語

低噪聲LDO確保直流電源的清潔至關重要ROHM代理。選擇具有低噪聲特性的選擇LDO并實施相關技術，以確保盡可能干凈的輸出非常重要。CNR/SS有兩個優(yōu)點：它使您能夠控制壓擺率和過濾基準噪聲。相關使用LDO更多設計提示，請查看LDO基礎知識系列中的其他文章。