电源之LDO-5. LDO的噪声

个人公众号：硬件之路学习笔记

电源之LDO——1.LDO基础知识

电源之LDO-2. LDO的压降

电源之LDO-3. LDO的热性能

电源之LDO-4. LDO的电源抑制比        

        LDO作为非理想元件，自身也会产生噪声,其噪声来源包括其内部基准电压、反馈放大器、内部晶体管与外部分压电阻。

        如何降低噪声？对于内部运放和内部晶体管，其噪声水平由其设计决定，我们无法改变，但我们可以对其外部分压电阻和内部基准电压（部分LDO）做出一些补偿。

       ①  基准电容CNR

        部分LDO具有一个基准电压滤波引脚，例如TI的TPS71701的NR引脚，其引脚描述如下：降噪电容过滤内部带隙产生的噪声，从而降低输出噪声。

        下图是CNR电容值与输出噪声的关系，可以看出CNR越大输出噪声越小，容值为0.1uF后也不能完全消除噪声，所以也不能无限大。同时CNR过大会导致LDO的快速启动能力受限，所以其值需要根据需求在0.01uF~0.1uF之间选取。
 

 

        CNR同时还能提高LDO的PSRR（电源之LDO-4. LDO的电源抑制比），如下图：

 

        ② 前馈电容CFF

        那么如何通过对反馈电阻的处理降低输出噪声呢？以TPS7A91为例。

           将CFF并联在上端反馈电阻两端，不同的CFF值会有不同的噪声抑制能力。下图可以看出CFF越大噪声抑制能力越强。

        但需要注意的是，CFF容值过大可能影响LDO的动态性能，甚至可能造成输出震荡，所以其容值需谨慎选取。

 

        

        ③  输出电容Cout
 

        不同容值的输出电容也会影响输出噪声，表现为Cout越大，输出噪声越小，但其噪声抑制能力受容值大小影响较小。
 

        ④ 负载
 

        如下图所示：降低负载能减小输出噪声

 

        总结：降低LDO输出噪声水平的方法，加入基准电容CNR、加入前馈电容CFF、增大输出电容Cout、降低负载电流等。

　　审核编辑：汤梓红