在我們之前的博客中，我們談到《低壓降（LDO）穩(wěn)壓器之理想與現(xiàn)實》，介紹了什么是LDO穩(wěn)壓器及其噪聲參數(shù)的基本信息。今天，我們將進一步詳細談?wù)勈裁词窃肼暎侨绾畏诸惖�，并介紹安森美半導(dǎo)體提供的超低噪聲LDO。
噪聲分為兩類：內(nèi)部噪聲和外部噪聲。內(nèi)部噪聲是不可避免的，每個電子設(shè)備都會產(chǎn)生內(nèi)部噪聲。LDO由理想的源供電，這意味著它不受外界影響，因此在輸入端沒有外部噪聲(雖然LDO在輸出端確實有內(nèi)部噪聲)。外部噪聲是由外界影響(輸入處的紋波——實際源)產(chǎn)生的各種噪聲。輸入波紋與電源抑制比(PSRR)有關(guān)。
此外，還有如熱和閃爍等噪聲的不同類別。熱噪聲是由粒子的隨機熱運動引起的，這種運動稱為擴散。熱噪聲的存在沒有外部電壓連接。與熱噪聲不同的是，閃爍噪聲是由粒子電流的隨機變化引起的，這種運動稱為漂移。漂移是由外部電壓引起的，這意味著沒有外部電壓就不可能存在閃爍噪聲。
噪聲也可按頻譜劃分。我們用顏色來識別特定的噪聲頻譜。例如白色、粉紅色、棕色、灰色等。通過顏色識別的第一種噪聲是白噪聲，它在整個頻譜范圍內(nèi)是平滑的。
那么我們?nèi)绾螠y量噪聲呢？如前所述，內(nèi)部噪聲是由輸入端有理想源的LDO產(chǎn)生的噪聲。在實際測量中，這個理想的源可能是電池，它比LDO穩(wěn)壓器具有更低的內(nèi)部噪聲。這種噪聲與頻率有關(guān)，它由一個參數(shù)表示，如頻譜噪聲密度曲線或積分噪聲值(在通常為10 Hz至100 kHz的特定頻率范圍內(nèi)，輸出噪聲電壓以微伏- uVRMS表示)。
但什么是頻譜噪聲密度呢？如果您及時測量噪聲，您只能看到噪聲的絕對振幅值，但不能看到所有噪聲屬性的頻率。正如上面的圖片所示，噪聲在x10的范圍內(nèi)。頻譜噪聲密度曲線是所產(chǎn)生的噪聲之和。每一噪聲都是在窄幅的頻率范圍內(nèi)測量的。您可在下面的圖片中看到頻譜噪聲密度。
LDO輸出端的噪聲也與負(fù)載有關(guān)。負(fù)載消耗電流Iout，該電流值等于電阻RLOAD。與負(fù)載相關(guān)的是多個RLOAD和輸出電容COUT。較高的RLOAD值或較高的COUT值意味著與負(fù)載相關(guān)的曲線部分向較低頻率移動。在上面的圖片上，您可看到與IOUT有關(guān)，在下面的圖片中，您可看到與COUT有關(guān)。
安森美半導(dǎo)體有寬廣的LDO陣容，具有不同的噪聲參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)的LDO通常具有典型的50 uVRMS以上的積分噪聲，另外還有低噪聲產(chǎn)品(噪聲RMS)和超低噪聲器件(噪聲RMS)。例如最新的超低噪聲LDO是NCP 160/NCP 161/NCP 163/NCP 167系列和NCP 110。這些LDO的積分噪聲低于10 uVRMS，是敏感應(yīng)用如射頻、傳感器、攝像機、智能手機、平板電腦或無線局域網(wǎng)的極佳選擇。
但是，如何表示LDO輸出的噪聲有多大呢？可用如上文所示的積分噪聲頻率范圍表示。這個范圍通常是10赫茲至100千赫。
