PSRR与增益之间的关系


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Wikipedia表示电源抑制比(PSRR)是相对于输入的输出噪声与电源噪声的比值:

PSRR定义为电源电压变化与其在运算放大器中产生的等效(差分)输入电压的比率。

拉扎维(Razavi)的《模拟Cmos集成电路高质量设计》似乎说了同样的话:

电源抑制比(PSRR)定义为从输入到输出的增益除以从电源到输出的增益。

那么从电源到输出的总抑制比随运算放大器的闭环增益而变化吗?

那么,具有+40 dB增益和100 dB PSRR,电源噪声为0 dBV的运算放大器在输出端会具有-60 dBV噪声吗?维基百科的例子似乎说,它将是-120 dBV,我不明白。

PSRR是否还有输出组件?就像降低放大器的增益一样,输入参考噪声也会降低,对吧?但是,从电源到输出级之间耦合的恒定分量是否开始占主导地位?

ADI公司的MT-043则表示:

PSRR或PSR可以指输出(RTO)或输入(RTI)。可以通过将RTO值除以放大器增益来获得RTI值。在传统运算放大器的情况下,这将是噪声增益。应当仔细阅读数据手册,因为PSR可以表示为RTO或RTI值。

这是真的?您如何从数据表中找出使用哪种方法?

Answers:


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增益绝对是PSRR唯一重要的部分。从本质上讲,您要说的是运算放大器在反馈信号时能抵消多少电源(而不是电路输入)引起的纹波。

让我们举一个简单的例子:一个理想的(无限开环增益)电压跟随器(输出直接连接到反相输入,由同相输入馈送)。该电路的闭环增益为1,但是反馈(因为总增益为SOOO高)将意味着由于反馈迫使同相和反相输入处于理想锁相状态,因此任何电源纹波都会被抵消。

但是以SAME为例,但使运算放大器1的OPEN环路增益仍保持为1的闭环增益,那么突然,运算放大器就无法跟上同相输入与输出反相输入之间的变化。因此,电源的所有纹波将在输出上可见(本质上,运算放大器会变成噪声源,而噪声是耦合的电源纹波)

我知道stevenvh可以说增益没有意义,因为他的意思是闭环增益...但是问题的增益是OPEN环增益,是的,这就是PSRR中的一切。

编辑:并回答您的问题,在这里稍作跟进,PSRR与开环增益有关,但是您引入的闭环增益越多,您在输出端上得到的电源纹波就越多(因此,您所参考的60dB以上)

这就是为什么:我上面给出的例子相同,只是这次您有一个REAL运算放大器(有限的开环增益)和反馈路径中的电阻,这意味着您有一个闭环增益,例如6dB。由于电阻器用作分压器,因此运算放大器必须过压,以将电源纹波反馈到同相输入。如果它只能补偿100dB的电源纹波,那么您将仅获得94dB的抑制。您引入的闭环增益越多,您能够抑制的电源纹波就越少。

整个对话源于开环增益和闭环增益的不同含义。

第二次编辑:获得60dB或我获得94dB的方法是,您必须意识到必须将dB BACK转换为原来的值,例如,您需要使用

20log10(101002010620)=94dB

20log10(1010020104020)=60dB.

是的,另一个在Wikipedia上说应该为1mV而不是1µV的人是正确的。


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这里的困惑在于,PSRR(电源抑制比)是一个通用术语,实际上实际上是指多个事物。通常,它是将参数的变化与电源的DC电压电平的变化进行比较的比率。

例如,ADC中的PSRR通常用于指增益误差与电源DC电压变化的比率。

其中一些来自混淆首字母缩写PSRR,可将其用作:

如上所述,“电源抑制比”是测得的参数与电源的直流电压变化之间的比。

“电源纹波抑制”一词,通常是电源上的交流电压与输入或输出上的交流电压之比。但是,在诸如线性稳压器之类的情况下,这也可以是输入与输出的比率。

让我们看一个例子:http : //focus.ti.com/lit/ds/symlink/opa121.pdf


在这里,您会在第2页的表格中看到“偏移电压”部分下列出的“电源抑制”值。

这是一个“电源抑制比”,用于比较电源直流电平的变化与输出失调电压的偏移。


在第3页上,“输入失调电压”部分下列出的值为“电源抑制”。

这是一个“电源抑制比”,用于比较电源电平的变化与输入失调电压的变化。


查看第4页的图表,我们看到“电源抑制与频率”的图表。

这是交流纹波抑制的“电源纹波抑制”测量,它是电源纹波与输入纹波的比值。


最后一个可能有点令人困惑,因为对于运算放大器而言,“电源纹波抑制”通常被指定为电源纹波与输入纹波的比值。对于带反馈的设备,通常是这种情况;对于运算放大器,通常与反馈一起使用。

对于没有反馈的设备,例如D类音频放大器,“电源纹波抑制比”通常只是电源纹波与输出纹波的比值,而“电源抑制比”则是衡量对电源DC电平的影响。输出失调电压。

综上所述,对于“ PSRR”并没有严格的定义,通常使用其他术语,例如“电源抑制”,“纹波抑制”,“电源抑制”等。重要的是它们始终描述电源对相关电路影响的测量。要弄清楚测量的真正含义,您必须考虑测量的上下文以及设备的操作模式。

编辑:这是制造商不同用途的一些示例:

美国国家半导体:对于AC使用术语“电源抑制比”,对于DC使用术语“ DC电源抑制比”。

Maxim:对直流使用“电源抑制比”,对交流使用“纹波抑制”

TI:对运算放大器使用“电源纹波抑制(PSRR)” LDO和各种形式的“电源抑制”(请参见上面的数据表)。

ADI公司:使用“电源抑制比”将其定义为与输入或输出相关,甚至认为如果以dB表示PSRR,则不应使用PSRR术语,而应使用PSR(电源抑制)。

还有更多示例,但我将继续讨论。

同样,这里确实没有标准化的定义,这完全取决于上下文。


我的问题是关于运算放大器的。我非常怀疑“电源抑制比”(PSRR)和“电源纹波抑制”(PSRR)有不同的定义。我怀疑它们是同一事物,以相同的方式进行测量,而直流测量只是0 Hz时的分量。我正在查看的数据表是由不同的制造商提供的,其图表分别标记为“电源拒绝比与频率”和“电源拒绝比与频率”。
endlith 2011年

@endolith我添加了几个示例...这些术语在行业中没有标准化,您只需要弄清楚它们是根据上下文还是通过查看特定的制造商定义来指代什么。
标记

看起来运算放大器的交流和直流测量之间没有区别,并且这些术语可以互换使用。
Endlith 2011年

@endolith没有标准命名约定的事实确实是我回答的重点……
马克

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还有的运算放大器测试程序对Intersil的网站上的PDF 这里这表明PSRR被称为放大器的输入端。根据我的计算,Wikipedia的1uV输出噪声应为1mV。

20log(1V1mV/100)


嗯,不是1 mV / 100还是10 uV?
stevenvh 2011年

@stevenvh涉及X100放大器输入的1mV输出噪声为10uV和20 * log(1V / 10uV)= 100dB
MikeJ-UK 2011年

0

Microchip的运算放大器拓扑文件对此进行了解释:

“在闭环系统中,放大器的电源抑制能力不理想,表现为失调电压误差……”

PSRR(dB)=20logΔVSUPPLYΔVOS

PSR(VV)=ΔVOSΔVSUPPLY

哪里

VSUPPLY=VDDVSS

ΔVOS=

它还继续说,PSR不好对电池供电的高增益闭环放大器不利,因为电源电压的直流变化(随着电池放电)会由于输入而对输出产生可测量的影响抵消变化。

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