低噪声电源三部分组成
出处:ADI 发布于:2023-01-09 16:17:44
低噪声线性稳压器
对于需要低输出电压噪声的便携式系统,线性稳压器通常是系统电源的“”。理想情况下,线性稳压器直接由电池电源供电,而不是中间DC/DC转换器供电,以实现噪声性能。取决于线性稳压器,输出电压噪声低至 0.8μV有效值是可能的。对于这些应用,凌力尔特提供了极低的输出噪声器件,例如 LT3042 和 LT3045,20V 输入,0.8μV有效值线性稳压器分别具有200mA和500mA能力。
图1.LT3042 低噪声线性稳压器框图
图2.LT3042 集成均方根输出噪声由于其独特的电流基准架构,LT3042 和 LT3045 可轻松并联以实现更高的输出电流和更低的噪声。下面是一个低噪声电源,采用四个并联的 LT3045 来获得 3.3V 和 2A 的输出电流。所用器件数量每增加一倍,输出噪声就会降低 √2 倍。
图3.并联LDO可增加电流并降低噪声虽然从噪声的角度来看,用电池供电是理想的,但当考虑到效率和系统运行时间时,它通常并不理想。更常见的是,系统使用 DC/DC 转换来实现更高效的电源转换。在这些情况下,噪声解决方案可以通过开关稳压器后接后稳压线性稳压器来实现,后者具有低输出电压噪声和高电源纹波抑制(PSRR);需要高PSRR规格,因为线性稳压器必须能够充分抑制DC/DC转换器的开关噪声;现在开关稳压器频率范围高达4MHz,这不是一件小事。这些高频超过了线性稳压器的控制环路带宽,因此PSRR不是由IC决定的,而是由器件的寄生效应决定的。并非巧合的是,LT3042 和 LT3045 还具有出色的 PSRR,在超过 2MHz 的频率下具有 >75dB,在 10MHz 频率外具有 >50dB。这使得它们能够在很宽的频率范围内大幅降低开关频率噪声,同时为系统提供的附加输出噪声。
图4.LT3045 电源纹波抑制如果客户正在寻找的噪声性能,那么选择很容易。但通常术语“低噪音”更具定性;电源噪声需要足够低,以免对系统的测量性能和精度产生不利影响。对于这些应用,低噪声可以通过从微伏到毫伏的RMS值来定义。
在本系列的第2部分中,我们将介绍低噪声电荷泵解决方案。电荷泵可以提供经济高效的电源解决方案,但噪声水平通常在百毫伏或数十或毫伏范围内。凌力尔特的创新工程设计带来了输出均方根噪声低于 5mV 的电荷泵解决方案。
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