LDO 噪声详解
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典型电路中参考噪声的控制
放大参考噪声
TI TPS74401 LDO 用于测试和测量。表 1 列出了常见配置参数。请注意，为了便于阅读，TPS74401 产品说明书的软启动电容器 CSS 是指降噪电容器 CNR。
表 1 设置参数
VIN=VOUT(目标值)＋0.3V IOUT=0.5A COUT=10μF | |||
VOUT(目标值) | R1 | R2 | 1+R1/R2 |
3.3V | 31.25k | 10k | 4.125 |
1.8V | 12.5k | 10k | 2.25 |
1.2V | 5k | 10k | 1.5 |
0.8V | 0(短路OUT 节点至FB节点) | 开路 | 1 |
其中，VN(Other)为所有其它噪声源的和。
如果方程式 8 拟合y=ax + b的线性曲线，如图 6 中红色虚线所示，则 VN(REF)(斜率项)可估算为 19 µVRMS，而 VN(Other)(y 截距项)为 10.5 µVRMS。正如在后面我们根据“降噪(NR)引脚效应”说明的那样，CNR 的值为 1pF，目的是将 RC 滤波器效应最小化至可忽略不计水平，而 GRC 被看作等于 1。在这种情况下，基本假定 VN(REF) 为主要噪声源。
请注意，当 OUT 节点短路至 FB 节点时噪声最小，其让方程式 8 的放大器增益(1 + R1/R2)等于1(R1=0)。图 6 显示，该最小噪声点约为 30 µVRMS。
抵销放大参考噪声
本小节介绍一种实现最小输出噪声配置的有效方法。如图 7 所示，一个前馈电容器 CFF 向前传送(绕开)R1 周围的输出噪声。这种绕开或者短路做法，可防止在高于 R1 和 CFF 谐振频率 fResonant 时参考噪声因误差放大器增益而增加，其中：
输出噪声变为：
图 7 使用噪声最小化前馈电容(CFF) 的 LDO 拓扑
图 8 显示了RMS噪声相对于前馈电容 (CFF) 和不同输出电压设置的变化。请注意，每个 RMS 图线上各点代表上述电路状态下整个给定带宽的完整噪声统计平均数。正如我们预计的那样，所有曲线朝 30 µVRMS 左右的最小输出噪声汇集;换句话说，由于 CFF 效应，噪声汇聚于 VN(REF) + VN(Other)。
图 8 前馈电容对噪声的影响
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