低压降稳压器 (LDO) 最受欢迎的优势之一是能够衰减开关模式电源生成的电压纹波。这对于数据转换器、锁相环 (PLL) 和时钟等信号调节器件而言尤为重要,因为含有噪声的电源电压会影响这类器件的性能。电源抑制比(PSRR )仍然常被误认为是单个静态值,下面让我们讨论一下什么是PSRR,以及影响它的因素有哪些。
什么是 PSRR?
PSRR 是一个常见技术参数,在许多 LDO 数据表中都会列出。它规定了特定频率的交流信号从 LDO 输入衰减到输出的程度。公式 1 将 PSRR 表示为:

公式 1 表明衰减程度越高,以分贝表示的 PSRR 值将越大。(某些供应商采用负号来表示衰减,而大多数供应商则采用正值表示)。
在数据表的电气特性表中,常常可以找到在120Hz或1kHz 频率下规定的 PSRR。但是,单独使用此参数可能无法确定给定的LDO是否满足具体的滤波要求。下面,对原因进行具体说明。
确实适合应用的 PSRR
图 1 所示为将 12V 电压轨调节至 4.3V 的直流/直流转换器系统。后面连接了TPS717,这是一款 PSRR 值较高的LDO,用于调节3.3V 电压轨。4.3V 电压轨上因开关生成的纹波为±50mV。LDO的PSRR将确定在TPS717的输出端剩余的纹波量。

为确定衰减程度,首先必须了解出现纹波的频率。假设此示例中对应的频率为1MHz,因为此值正好处于常见开关频率范围的中间。可以看到,在120 Hz或1kHz 下指定的 PSRR 值对此分析没有任何帮助。相反,必须参考图 2 中的 PSRR 图

在以下条件下, 1MHz 时的 PSRR 指定为 45dB。
• IOUT = 150mA
• VIN - VOUT = 1V
• COUT = 1μF
假设这些条件与具体的应用条件相符。在此情况下, 45dB 相当于 178 的衰减系数。可以预计,输入端的 ±50mV 纹波在输出端将被降至 ±281μV。
更改条件
但是,假设更改了条件并决定将 VIN - VOUT 减小到 250mV,以便更有效地进行调节。那么,需要参考图 3 中的曲线。

可以看到,如果保持所有其他条件不变,1MHz时的PSRR减小到23dB,即衰减系数为 14。这是因为互补金属氧化物半导体 (CMOS) 导通元件进入三极管(或线性)区,即,随着VIN -VOUT 的值接近压降电压,PSRR 开始降低。(请记住,压降电压是输出电流及其他因素的函数。因此,较低的输出电流会降低压降电压,有助于提高 PSRR。)
更改输出电容器的电容值也会产生影响,如图 4 所示。

将输出电容器的电容值从 1μF 提高到 10μF 时,尽管 VIN-VOUT的值仍然为 250mV,1MHz 时的 PSRR 将增大到 42dB。曲线中的高频峰已向左移动。这是由于输出电容器的阻抗特性导致的。通过适当调整输出电容值,可以调整或增大衰减程度,以便与特定开关噪声频率保持一致。
调整所有参数
仅靠调整 VIN-VOUT 和输出电容,就可以提高特定应用的PSRR。但影响 PSRR 的因素并不仅限于这两项。表 1 概述了对其产生影响的多个因素。

好了,已经给大家介绍了一些电源抑制比的基本内容,希望对大家有所帮助。