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什么是LDO噪声?第一部分

时间:2018-10-16 12:51来源:安森美 作者:安森美 点击:

在我们之前的博客中,我们谈到《低压降(LDO)稳压器之理想与现实》,介绍了什么是LDO稳压器及其噪声参数的基本信息。今天,我们将进一步详细谈谈什么是噪声,它是如何分类的,并介绍安森美半导体提供的超低噪声LDO。

噪声分为两类:内部噪声和外部噪声。内部噪声是不可避免的,每个电子设备都会产生内部噪声。LDO由理想的源供电,这意味着它不受外界影响,因此在输入端没有外部噪声(虽然LDO在输出端确实有内部噪声)。外部噪声是由外界影响(输入处的纹波——实际源)产生的各种噪声。输入波纹与电源抑制比(PSRR)有关。

此外,还有如热和闪烁等噪声的不同类别。热噪声是由粒子的随机热运动引起的,这种运动称为扩散。热噪声的存在没有外部电压连接。与热噪声不同的是,闪烁噪声是由粒子电流的随机变化引起的,这种运动称为漂移。漂移是由外部电压引起的,这意味着没有外部电压就不可能存在闪烁噪声。

噪声也可按频谱划分。我们用颜色来识别特定的噪声频谱。例如白色、粉红色、棕色、灰色等。通过颜色识别的第一种噪声是白噪声,它在整个频谱范围内是平滑的。

那么我们如何测量噪声呢?如前所述,内部噪声是由输入端有理想源的LDO产生的噪声。在实际测量中,这个理想的源可能是电池,它比LDO稳压器具有更低的内部噪声。这种噪声与频率有关,它由一个参数表示,如频谱噪声密度曲线或积分噪声值(在通常为10 Hz至100 kHz的特定频率范围内,输出噪声电压以微伏- uVRMS表示)。
 

但什么是频谱噪声密度呢?如果您及时测量噪声,您只能看到噪声的绝对振幅值,但不能看到所有噪声属性的频率。正如上面的图片所示,噪声在x10的范围内。频谱噪声密度曲线是所产生的噪声之和。每一噪声都是在窄幅的频率范围内测量的。您可在下面的图片中看到频谱噪声密度。
 

LDO输出端的噪声也与负载有关。负载消耗电流Iout,该电流值等于电阻RLOAD。与负载相关的是多个RLOAD和输出电容COUT。较高的RLOAD值或较高的COUT值意味着与负载相关的曲线部分向较低频率移动。在上面的图片上,您可看到与IOUT有关,在下面的图片中,您可看到与COUT有关。
 

安森美半导体有宽广的LDO阵容,具有不同的噪声参数。标准的LDO通常具有典型的50 uVRMS以上的积分噪声,另外还有低噪声产品(噪声RMS)和超低噪声器件(噪声RMS)。例如最新的超低噪声LDO是NCP 160/NCP 161/NCP 163/NCP 167系列和NCP 110。这些LDO的积分噪声低于10 uVRMS,是敏感应用如射频、传感器、摄像机、智能手机、平板电脑或无线局域网的极佳选择。

但是,如何表示LDO输出的噪声有多大呢?可用如上文所示的积分噪声频率范围表示。这个范围通常是10赫兹至100千赫。请继续关注第二部分,在第二部分中,我们将更深入地讨论下一个问题。
 

 

 

(责任编辑:helen)
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