理解与降低LDO噪声:内部与外部噪声源分析
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更新于2024-09-12
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“如何降低LDO噪声 - 应用笔记AN-1120,作者Glenn Morita,探讨了LDO噪声来源、分类及其对电路影响,解释了电源抑制比(PSRR)与内生噪声的区别,并提供了降低噪声的策略。”
在电子工程中,低压差(LDO)线性稳压器广泛应用于电源管理,尤其是在需要低噪声输出的应用中。然而,LDO的噪声问题是一个关键考虑因素,因为它直接影响到下游电路的性能。本文档深入讲解了如何降低LDO噪声,对于理解和优化系统设计至关重要。
LDO噪声主要分为两类:内部噪声和外部噪声。内部噪声源于LDO自身组件,如晶体管、电阻和电容的热噪声、闪烁噪声等,这些噪声源通常无法完全消除,但可以通过选择低噪声元件和优化布局来减少。另一方面,外部噪声是由电源线、环境电磁干扰或负载瞬态变化等外部因素引入到LDO系统的,控制这些噪声通常涉及电源滤波和电路隔离。
电源抑制比(PSRR)是衡量LDO抑制其输入端噪声能力的一个重要指标。误差放大器在LDO中起到关键作用,它决定了PSRR,从而影响LDO对外部噪声的抑制效果。高PSRR意味着LDO能更有效地抑制输入电压波动对输出电压的影响。
理解PSRR与频率的关系至关重要,因为PSRR通常随频率变化。在低频下,PSRR可能非常高,但在高频下可能会下降。因此,设计时需关注LDO的PSRR曲线,确保在目标应用的频段内,LDO能提供足够的噪声抑制。
降低LDO噪声的策略包括:
1. **选择低噪声LDO**:选用具有优秀PSRR特性和低内生噪声的LDO芯片。
2. **优化滤波**:在LDO输入和输出端添加LC滤波器,以减少高频噪声。
3. **电源线设计**:使用宽电源和接地平面,减小电源线阻抗,降低噪声传播。
4. **布局优化**:将LDO靠近负载放置,减少布线长度,降低噪声耦合。
5. **使用去耦电容**:在LDO输入和输出端放置适当的去耦电容,以滤除高频噪声。
此外,了解LDO数据手册中的噪声参数规格也非常重要。例如,了解噪声密度(nV/√Hz)、峰-峰噪声电压等参数,有助于预测在特定频率下的噪声表现。
降低LDO噪声需要全面考虑内部和外部噪声源,合理设计电路布局,选择合适的技术参数,并利用有效的滤波方案。通过深入理解这些原理和实践策略,工程师可以创建出满足低噪声要求的高效LDO系统。
2021-01-25 上传
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