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浅谈低压差线性稳压器( LDO )的 PSRR 和在 USB 电路中的应用浅谈低压差线性稳压器( LDO )的 PSRR 作者:圣邦微电子任明岩时间: 2008-03-24 来源:电子产品世界浏览评论推荐给好友我有问题个性化定制关键词: LDO PSRR USB 电路引言便携产品电源设计需要系统级思维,在开发由电池供电的设备时,诸如手机、 MP3 、 PDA 、 PMP 、 DSC 等低功耗产品,如果电源系统设计不合理, 则会影响到整个系统的架构、产品的特性组合、元件的选择、软件的设计和功率分配架构等。同样,在系统设计中,也要从节省电池能量的角度出发多加考虑。例如现在便携产品的处理器,一般都设有几个不同的工作状态,通过一系列不同的节能模式(空闲、睡眠、深度睡眠等)可减少对电池容量的消耗。即当用户的系统不需要最大处理能力时,处理器就会进入电源消耗较少的低功耗模式。带有使能控制的低压差线性稳压器( LDO ) 是不错的选择。图1 LDO 低压差线性稳压器的结构 LDO 的基本原理 LDO 是一种微功耗的低压差线性稳压器, 它通常具有极低的自有噪声和较高的电源抑制比 PSRR ( Power Supply Rejection Ratio )。 LDO 低压差线性稳压器的结构如图 1, 主要包括启动电路、恒流源偏置单元、使能电路、调整元件、基准源、误差放大器、反馈电阻网络,保护电路等,基本工作原理是这样的:系统加电,如果使能脚处于高电平时,电路开始启动,恒流源电路给整个电路提供偏置,基准源电压快速建立,输出随着输入不断上升,当输出即将达到规定值时,由反馈网络得到的输出反馈电压也接近于基准电压值,此时误差放大器将输出反馈电压和基准电压之间的误差小信号进行放大,再经调整管放大到输出,从而形成负反馈,保证了输出电压稳定在规定值上,同理如果输入电压变化或输出电流变化,这个闭环回路将使输出电压保持不变,即: Vout= ( R1+R2 ) /R2 * Vref 实际的低压差线性稳压器还具有如负载短路保护、过压关断、过热关断、反接保护等其它的功能。电源抑制比( PSRR ) 电源抑制比是反应 LDO 输出对输入纹波抑制能力的一个交流参数,一般输出和输入的频率是一样的, PSRR 的值越大说明 LDO 的纹波能力越强,也就是说输入对输出的影响很小。和噪声( Noise ) 不同, 噪声一般为在 10Hz 至 100kHz 频率范围内一定输入电压下其输出噪声电压的均方值(RMS), PSR R 的单位是 dB ,公式如下。 PSRR =20 log (△ vin/ △ vout ) 图2为 SGM2007 在 CBP = , ILOAD = 50mA,COUT = 1F f= 10KHz, 的输出和输入的电压曲线。图2 SGM2007 输出和输入的电压曲线由公式 PSRR =20 log (△ vin/ △ vout ) =60 ( dB ) ,当输入变化了 1V 的时候,输出才变化了 1mV. 可见纹波抑制能力还是很强的。圣邦微电子的 SGM2007 高性能低压差线性稳压器 LDO 在 10Hz 至 100kHz 频率范围内的输出噪声为 30 V(RMS) ,在 1 kHz 的频率下电源抑制比( PSRR ) 高达 73dB , 它能够为诸如射频( RF ) 接收