关于ldo的纹波抑制比

近期，项目遇到的问题，不得不考虑ldo的纹波抑制比问题，在选型时，确实没有仔细研究，咨询所选电源芯片的厂家后，才得知，自己选的这个芯片，纹波抑制不是很好。具体什么是纹波抑制比，脑子里倒是有，还是准确的表达不出来，这里查了些资料，加深一下认知。

低压差线性稳压器（LDO）最大的优点之一是它们能够衰减开关模式电源产生的电压纹波。这对锁相环（PLL）和时钟等信号调节器件在内的数据转换器尤为重要，因为噪声电源电压会影响性能。

1、什么PSRR??

纹波抑制比，是衡量电路对于输入电源中纹波抑制大小的重要参数，表示为输出纹波和输入纹波的对数比，单位为分贝（dB）。如下图：所选的mt54xxB

实际芯片的应用手册描述的是需要在哪个频段范围内，有抑制纹波的要求。对应的值越高，表明电源的抗干扰能力就越强。一般来讲，负载电流不同，纹波抑制比就会发生变化，电流越大，纹波抑制比就越大，波动也就越大。公式为：

Vripple_in：输入电压中纹波峰峰值，Vripple_out：输出电压中纹波峰峰值

公式表明纹波衰减越高（也就是相同的输入纹波，在输出端的波动越小），PSRR值越高。

 

2、如何确定应用的PSRR???

为了确定衰减程度，您必须首先知道波纹在哪个频率出现。前面的升压电路的频率是1Mhz,那么此芯片对应的psrr为59db,并且是有条件的：

• IOUT=10mA

• VIN–VOUT=1V（这个值，其实约定的，见扩展，当然也可以是其他值)

• COUT=1μF

当psrr为59db时，衰减59=20lg(衰减）lg(衰减）=2.95     纹波衰减了10^(2.95)=891倍，也就是输入端如果有500mv的纹波，输出端561uV.已经很小了。

3、ldo psrr测量模型？？？

方法：在LDO输入的直流电压Vin_DC中叠加一定频率且峰峰值为Rippleinput的交流电压Vin_AC（交流电压峰峰值一般为数百毫伏），然后测量LDO输出电压中Vout_DC的交流电压Vout_AC峰峰值Rippleoutput，最后利用公式计算出在该频率下的PSRR。

LDO的输入电压在测试中需要满足以下条件：

 

• 输入电压最大值不能超过LDO的最大工作电压。
• 输入电压最小值大于LDO输出电压与压降之和。

4、输出纹波的测量？？

• 示波器测量

对于一般的示波器可以测量到毫伏级电压，当LDO的PSRR不高于40dB~50dB时，如果输入交流电压峰峰值为1V，那么LDO输出中的同频率交流电压峰峰值为3mV~10mV，可以用示波器直接测量。

•  放大器和示波器测量

当LDO的PSRR大于50dB时，由于输出纹波幅值通常小于1mV，无法利用示波器直接测量。这时可以考虑使用运算放大器将LDO输出交流电压放大100倍甚至更高，在设计运放时需要考虑:

1)      LDO输出有直流电压，电路需要将直流电压去掉。

2)      放大电路自身产生的噪声要远远小于放大后交流电压。

3)      运放输入失调电压不能太大，否则经放大电路放大后会输出很大的直流电压。

4)      放大电路的带宽满足LDO的PSRR测量频率范围

因此在设计时可以选择低噪声、低输入失调电压和高带宽的运算放大器，比如OPA211、OPA228、OPA189等。放大电路如图4所示，该电路的最低截止频率由C1和R1所决定，最高截止频率由运放的带宽所决定。

• 频谱分析仪测量

频谱分析仪可以测量微伏级电压信号，可以配合使用高阻抗输入探头来测量LDO输出交流电压。但是频谱分析仪高阻抗输入探头通常比较昂贵，一般实验室并没有配备，这时可以考虑用运算放大器搭建一个高输入阻抗探头，可参考Steve Hageman在扩展射频频谱分析仪可用范围的高阻抗FET探头[3]中提到的电路，如图5所示，运算放大器可以选用OPA656。

扩展：

电源抑制比约定：在规定为1V的电源电压改变量除以按微伏计的输出失衡电压量.