什么是積分噪聲?
發(fā)布時(shí)間:2020-11-17 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】在《什么是 LDO 噪聲?第一部分》中,我們談到了什么是噪聲、如何分類,并介紹了安森美半導(dǎo)體提供的超低噪聲低壓降穩(wěn)壓器。今天,我們將進(jìn)一步詳細(xì)談?wù)勈裁词欠e分噪聲。
積分噪聲值由噪聲譜密度函數(shù)的積分導(dǎo)出。然而,用函數(shù)表示任何一條曲線并將其積分非常復(fù)雜。將測(cè)量曲線分割成小部分更容易。如果每部分的頻差 fn+1 – fn 趨于0,則所有貢獻(xiàn)之和等于函數(shù)的積分。
在實(shí)際測(cè)量中,實(shí)現(xiàn) fn+1 – fn 的零頻差是不可能的,但有可能使其接近于零。噪聲譜密度測(cè)量有多個(gè)點(diǎn),使我們能夠獲得較好精度的積分噪聲和檢測(cè)振蕩峰。在我們的例子中,我們有6,400點(diǎn)在10赫茲至100千赫的頻率范圍內(nèi)。噪聲譜密度曲線由6,399個(gè)區(qū)間插值,表示為 VNOISE,AVG,n 。
下圖顯示 NCP110 LDO 穩(wěn)壓器的噪聲譜密度。如果我們將 NCP110 LDO 穩(wěn)壓器的測(cè)量值插入到最后的方程中,我們將得到積分噪聲的結(jié)果,如下表所示。雖然噪聲譜密度曲線由于 COUT 值較高而移動(dòng)到一個(gè)較低的頻率,但積分噪聲增加。為什么會(huì)這樣呢?如下圖所示,您可看到這是因?yàn)榕c IOUT 和 COUT 相關(guān)的峰值移動(dòng)到 10 Hz 至 100 kHz 的范圍內(nèi),在此范圍內(nèi)計(jì)算積分噪聲。
為什么不選一些輸出電容值高的 LDO?如您所見(jiàn),在輸出電容值升高,輸出電流降低時(shí),與輸出電流和輸出電容有關(guān)的峰值,會(huì)上升并移動(dòng)到有用的頻率范圍 10 Hz 至 100 kHz。
高輸出電容值,例如 10 uF,改善瞬態(tài)響應(yīng)。更好的瞬態(tài)響應(yīng)可能是使用高輸出電容值的一個(gè)原因。在本例中,NCP110 在使用較高的輸出電容值時(shí)具有振鈴 (超過(guò)一個(gè)下沖) 和較長(zhǎng)的對(duì)瞬態(tài)事件的穩(wěn)定時(shí)間,但它仍然穩(wěn)定。振鈴使峰值增大,積分噪聲也增加,如下表所示。NCP110 LDO 穩(wěn)壓器是為 1 uF 較低的輸出電容值而設(shè)計(jì),附加電容改善了系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng),但影響了系統(tǒng)的噪聲性能。
積分噪聲是一種表示 LDO 在特定頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生多少噪聲的方法。了解如何測(cè)量這種噪聲和系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)選擇的影響在設(shè)計(jì)干凈的電源時(shí)很重要。請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注下一篇關(guān)于電源抑制比 (PSRR) 的文章,我們將談?wù)勅绾螠y(cè)量及對(duì)系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)的影響。同時(shí),請(qǐng)查看我們的 NCP110 數(shù)據(jù)表,以了解有關(guān)本主題的更多信息。
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