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在线性稳压器上测量2nV /√Hz噪声和120dB的电源抑制

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  • 日期: 2020-07-28
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标签: 电源

安静,稳压良好的电源对于许多电路应用中的最佳性能至关重要。压控振荡器(VCO)和精密压控晶体振荡器(VCXO)可以快速响应其电源的微小变化。锁相环(PLL)需要稳定的电源,因为电源上的信号直接转换为输出中的相位噪声。 RF放大器需要安静的电源,因为它们几乎没有能力拒绝电源变化,并且调节器变化会出现在不需要的边带中,并降低了信噪比。低噪声放大器和模数转换器(ADC)没有无限的电源抑制能力,调节器输出越干净,其性能就越高。这些只是需要线性稳压器来提供安静电源轨的少数应用,但是如何确保稳压器的性能如广告所示?一旦完全构建,就可以确定所使用的电源对于应用而言是否具有足够低的噪声。测量振荡器的相位噪声,并将其与已知电源良好的结果进行比较,然后检查ADC以确保它们获得的位数最大。这些都是棘手的,耗时的测量,最好在无需进行昂贵试验的情况下确保噪声水平足以满足您的需求。除噪声外,还必须考虑线性稳压器的电源抑制能力。线性稳压器的不良抑制将使开关稳压器残留物或其他有害信号通过,从而破坏了为确保电源干净而进行的艰苦工作。如果不良的电源抑制能力导致足够的信号淹没噪声电平,则来自稳压器的极低噪声将毫无价值。

A quiet, well regulated supply is important for optimum performance with a number of circuit applications. Voltage controlled oscillators (VCOs) and precision voltage controlled crystal oscillators (VCXOs) respond to small changes in their supply very quickly. Phase-locked loops (PLLs) require a stable supply as signal on the supply translates directly to phase noise in the output. RF amplifiers require quiet supplies as they have little to no ability to reject supply variations and regulator variation will appear as unwanted side bands and lower the signal-tonoise ratio. Low noise amplifiers and analog-to-digital converters (ADCs) do not have infinite supply rejection and the cleaner the regulator output is, the higher their performance. These are just a few applications where linear regulators are required to provide quiet power supply rails, but how does one ensure that the regulator is performing as advertised? Once fully built, one can determine if the supply being used has low enough noise for the application. Oscillator phase noise is measured and compared against results achieved with a known good supply, ADCs are checked to make sure that they are getting the maximum number of bits. These are tricky, time consuming measurements and it would be better to make sure the noise levels are low enough for your needs without expensive trials. In addition to noise, one must also consider the supply rejection capabilities of the linear regulator. Poor rejection from a linear regulator will bring switching regulator residue or other unwanted signals through, corrupting the hard work done to ensure a clean supply. Extremely low noise from the regulator is worthless if poor supply rejection brings enough signal through to swamp noise levels.

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