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PSRR电源纹波抑制比的定义及三种测量方法

工程师
2021-11-22 21:29:22     打赏

PSRR是Power Supply Rejection Ratio的缩写, 即电源纹波抑制比。它是指输入纹波与输出纹波的比值,通常是以对数形式表示。

单位为分贝(dB)。例如,PSRR=60dB, 代表当输入纹波为1V时,输出纹波将为1mV。

很多应用场合都有纹波抑制的需求,因此LDO的PSRR变得很关键。通常DCDC转换器作为第一级将高压转换为低压,LDO作为第二级用来降压和滤波, 供电给终端器件。比如摄像头的供电需要输出电压为2.8V或者2.9V的LDO来提供,而LDO 的输入电压一般由DCDC转换器提供。通常DCDC转换器的开关频率在几百 kHz 至几 MHz,因此LDO产品在100kHz以上的PSRR需要严格设计。


PSRR的测量方法

1. 用示波器和放大器的方法

第一种方法用示波器和放大器的方法去测量PSRR。放大器的作用就是把AC纹波叠加到直流电源的DC电压上,然后用示波器直接测量LDO的输出纹波和 输入纹波。但此方法不适用于高 PSRR的LDO,因为此时输出纹波太小,示波器无法精确测量。

2. 用音频分析仪和放大器的方法

第二种方法用音频分析仪(Audio Precision)和放大器 的方法测量PSRR 。 音 频分析仪 (Audio Precision)自身没有能力产生DC直流电压,且驱动能力弱,需要通过一个高带宽大电流的运放,把AC纹波叠加到直流电源的DC电压上,然后再连接到LDO的输入端 。 但是受到音频分析仪 (Audio Precision)的带宽的限制,不能测到频率100kHz以上的PSRR。连接方式如下图:

3. 用网络分析仪测量 

第三种方法是用网络分析仪测量。图3为E5061B结合Picotest的线路注入器J2120A精确测量LDO的PSRR的方法。

Picotest的J2120A最大可以支持50V电压输入和5A的输入电流,它可以把AC纹波和直流电源D 电压直接叠加,但是经过J2120A之后,输入到LDO输入端的电压会有所衰减,E5061B可以采集LDO输入和输出端的纹波电压值,所以可以得到精确的PSRR测量结果。

从图4可以看出,经过Picotest 的J2120A之后,网络分析仪输出的AC纹波已经叠加到直流电源的DC电压上,然后再输入给我们待测的LDO,最后把LDO的输入和输出纹波分别输入到网络分析仪的R通道和T通道。


二、测量PSRR的注意事项

1. 测试时应用示波器监测输入波形,观察VIN端的AC波形是否正常。

2. 测试PSRR时,建议在CIN端加一个0.1uF电 容,避免LDO带载时不稳定,不能准确测量PSRR。 

3. 经过Picotest的J2120A之后,输出电压有衰减,VIN电压需要适当增加。 

4. LDO的输出负载不要用电子负载提供,建议用功率电阻。 

5. LDO的输入端和输出端,建议用同轴电缆连接到网络分析仪,下图为TPL9032实测得到的PSRR随频率的变化关系。

下表是TPL903228在不同负载下几个典型频率点的PSRR值。





关键词: PSRR     电源纹波抑制比     J2120A     E5061    

专家
2021-11-22 21:31:33     打赏
2楼

看看       


院士
2021-11-22 22:32:41     打赏
3楼

学习



专家
2021-11-23 00:02:23     打赏
4楼

感谢楼主的分享,很实用了。


高工
2021-11-23 00:07:31     打赏
5楼

好东西


专家
2021-11-23 00:07:53     打赏
6楼

感谢楼主的分享,很实用了。


院士
2021-11-23 05:46:04     打赏
7楼

楼主的这篇文章说的好,谢谢~!


高工
2021-11-23 08:52:20     打赏
8楼

看看


专家
2021-11-23 09:02:48     打赏
9楼

谢谢分享


专家
2021-11-23 09:05:08     打赏
10楼

感谢分享,已收藏!


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