Texas Instruments TPS7A94超高PSRR射频稳压器是一款低噪声 (0.46μV RMS )、低压差 (LDO) 稳压器，能够提供1A电流，最大压差仅为200mV。低压差加上带宽误差放大器，可在低工作余量 (500mV) 和高输出电流 (1A) 下实现超高PSRR（1kHz时为100dB，1MHz时为60dB）。输出可通过外部电阻器在0至5.3V范围内调节。TPS7A94具有宽输入电压范围，支持1.7V至5.5V工作电压。该元件具有可编程电流限制、可编程PG阈值和精密使能等非常见特性，实现更多应用控制。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS7A94超高PSRR射频稳压器数据手册.pdf

该器件具有高精度基准电压源和宽带宽、单位增益跟随LDO，可轻松并联以实现更低噪声和更大电流。具有1%输出电压精度（在整个线路、负载和温度范围内）以及软启动功能，可降低浪涌电流， TPS7A94超高PSRR射频稳压器非常适合用于为电压控制振荡器 (VCO)、模数转换器 (ADC)、数模转换器 (DAC)、高端处理器以及现场可编程门阵列 (FPGA) 供电。

特性

• 在整个负载、线路和温度范围内的精度为±1%
• 超低输出噪声：0.46μV RMS （10Hz至100kHz）
• 低压差：1A时为200mV（最大值）
• 高电源纹波抑制 (PSRR)
  • 70dB（直流时）
  • 100dB（1kHz时）
  • 90dB（10kHz时）
  • 70dB（100kHz时）
  • 60dB（1MHz时）
• 宽输入电压范围：1.7V至5.7V
• 宽输出电压范围：0.4V至5.5V
• 可并联多个器件以降低噪声、增加电流
• 快速瞬态响应
• 精密使能和UVLO
• 可编程电流限制
• 可编程PG阈值
• 可调启动浪涌控制
• 开漏电源良好 (PG) 输出
• 3.0mm ^2^ 、10引脚DSC封装

功能框图

‌超低噪声、超高PSRR的TPS7A94 LDO稳压器技术解析‌

‌1. 核心特性‌

TPS7A94的主要技术亮点包括：

1. ‌超低噪声‌
   • 10 Hz至100 kHz带宽内仅0.46 µVRMS的RMS噪声。
   • 1.3 nV/√Hz的噪声频谱密度（1 kHz时）。
2. ‌超高PSRR‌
   • 102 dB @ 100 Hz，110 dB @ 1 kHz，50 dB @ 1 MHz（VIN = 3.8 V，VOUT = 3.3 V，IOUT = 750 mA）。
3. ‌高精度与宽电压范围‌
   • 输出精度±1%（全温度范围）。
   • 输入电压范围：1.7 V至5.7 V；输出电压范围：0 V至5.5 V（可调）。
4. ‌灵活的功能配置‌
   • 可编程电流限制（60%/80%/100%）。
   • 可调Power-Good（PG）阈值（85%-95%）。
   • 可编程软启动（通过NR/SS引脚）。

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‌2. 架构与工作原理‌

‌2.1 关键引脚功能‌

• ‌NR/SS引脚‌：通过外部电阻（RNR/SS）设置输出电压（VOUT = INR/SS × RNR/SS），并联电容（CNR/SS）用于噪声滤波和软启动控制。
• ‌FB_PG引脚‌：双功能引脚，用于设置PG阈值和调整电流限制（通过分压电阻配置）。
• ‌EN_UV引脚‌：精密使能输入，支持外部UVLO（欠压锁定）设计。
• ‌SNS引脚‌：远程负载检测，优化瞬态响应。

‌2.2 噪声与PSRR优化机制‌

• ‌噪声控制‌：通过低噪声电流源（150 µA）和CNR/SS电容形成低通滤波，截止频率由f_cutoff = 1/(2π·RNR/SS·CNR/SS)决定。
• ‌PSRR增强‌：宽带宽误差放大器与低ESR陶瓷电容（推荐10 µF）配合，实现高频段PSRR > 50 dB。

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‌3. 典型应用设计‌

‌3.1 电路设计要点‌

1. ‌输出设置‌
   • 使用22.1 kΩ电阻（1%精度）设置3.3 V输出（VOUT = 150 µA × 22.1 kΩ）。
2. ‌电流限制与PG配置‌
   • 选择RFB_PG(BOTTOM) = 100 kΩ和RFB_PG(TOP) = 1.47 MΩ，实现95% PG阈值和750 mA电流限制。
3. ‌输入/输出电容‌
   • 输入电容（CIN）：10 µF低ESR陶瓷电容，抑制电源纹波。
   • 输出电容（COUT）：10 µF多层陶瓷电容（X7R/X5R），优化瞬态响应。

‌3.2 布局建议‌

• ‌热管理‌：将热焊盘连接至大面积GND平面，并通过过孔散热。
• ‌低噪声布局‌：
  • 缩短NR/SS、FB_PG引脚的走线长度。
  • SNS引脚需Kelvin连接至负载端。

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‌4. 性能实测数据‌

• ‌PSRR曲线‌：在1 MHz频率下仍保持50 dB的抑制能力（VIN = 3.8 V，IOUT = 750 mA）。
• ‌噪声频谱‌：10 Hz至100 kHz带宽内噪声低于1 µVRMS（CNR/SS = 4.7 µF时）。
• ‌瞬态响应‌：100 mA至1 A负载阶跃下，输出电压偏差<50 mV（COUT = 10 µF）。

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‌5. 应用场景‌

1. ‌射频系统‌：为VCO和PLL提供超低噪声电源。
2. ‌医疗设备‌：超声波扫描仪中的模拟前端供电。
3. ‌高精度ADC/DAC‌：降低电源引入的谐波失真。