【概述】

本研究中使用寬帶功率放大器，搭建PSRR試驗(yàn)平臺(tái)。隨著電子設(shè)備對(duì)電源性能要求的提高，低壓差線性穩(wěn)壓器（LDO）因其低噪聲等特性被廣泛應(yīng)用，其電源紋波抑制比（PSRR）是衡量對(duì)輸入噪聲抑制能力的關(guān)鍵指標(biāo)。現(xiàn)有研究多聚焦于測(cè)試方法與設(shè)備的改進(jìn)，而對(duì)被測(cè)電路外圍配置的影響探討不足。為此，本研究在固定測(cè)試方法的基礎(chǔ)上，深入探究了測(cè)試點(diǎn)采樣位置以及輸入、輸出端口電容的使用與否對(duì)PSRR測(cè)量結(jié)果的影響，旨在從外圍電路改進(jìn)的角度提升測(cè)試準(zhǔn)確性。

實(shí)驗(yàn)名稱：采樣位置和電容對(duì)PSRR測(cè)試結(jié)果的影響實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/strong>本研究旨在通過設(shè)計(jì)多組對(duì)照實(shí)驗(yàn)，探究不同測(cè)試位置以及輸入、輸出端口是否連接電容共9種條件對(duì)LDO的PSRR測(cè)試結(jié)果的影響。通過對(duì)比分析這些條件下測(cè)得的PSRR曲線，特別是中高頻段的數(shù)據(jù)差異，明確優(yōu)與差的測(cè)試配置，分析電容及其等效串聯(lián)電阻對(duì)測(cè)量的作用機(jī)理，最終為提高PSRR測(cè)試的準(zhǔn)確性與可靠性提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)和建議。

測(cè)試設(shè)備：信號(hào)源，VENABLEModel環(huán)路分析儀、PC，ATA-1200C寬帶功率放大器，待測(cè)LDO器件ADM7150，Chr63640電子負(fù)載。

實(shí)驗(yàn)過程：首先，確定實(shí)驗(yàn)條件為輸入電壓6.2V、輸出電壓5V、負(fù)載電流400mA，并使用10μF的輸入輸出電容。接著，搭建測(cè)試平臺(tái)，通過改變輸入電容（有/無）、輸出電容（有/無）以及輸入、輸出信號(hào)的測(cè)量位置（相對(duì)于電容的左右側(cè)），系統(tǒng)性地構(gòu)成了9種不同的實(shí)驗(yàn)條件。然后，利用環(huán)路分析儀等設(shè)備在各條件下進(jìn)行PSRR掃頻測(cè)試，獲取完整的頻率特性曲線。最后，重點(diǎn)對(duì)比分析各條件曲線在100kHz等特征頻點(diǎn)的PSRR數(shù)值，將結(jié)果分組比較，并結(jié)合電容的濾波特性和ESR模型，深入分析了輸入電容會(huì)衰減測(cè)試信號(hào)導(dǎo)致測(cè)量值偏低、輸出電容的ESR會(huì)劣化高頻噪聲抑制能力等現(xiàn)象，從而得出結(jié)論并給出優(yōu)化測(cè)試位置與電容選擇的建議。

圖1PSRR測(cè)試方案圖

圖2PSRR測(cè)試點(diǎn)示意圖

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：基于對(duì)測(cè)試電路外圍配置的系統(tǒng)性研究，明確了采樣位置與輸入輸出電容對(duì)PSRR測(cè)量結(jié)果具有決定性影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在100kHz頻點(diǎn)，最佳測(cè)試條件（不接輸入電容，測(cè)試點(diǎn)在輸出電容右側(cè)）下測(cè)得的PSRR約為98dB，與器件數(shù)據(jù)手冊(cè)一致；而最差測(cè)試條件（接輸入輸出電容，測(cè)試點(diǎn)在輸入電容左側(cè)和輸出電容右側(cè)）下的PSRR僅為60dB左右，差異顯著。這證實(shí)了不合理的電容配置與采樣位置會(huì)嚴(yán)重劣化測(cè)量結(jié)果，導(dǎo)致對(duì)LDO電源抑制能力的錯(cuò)誤評(píng)估。研究結(jié)論為提升PSRR測(cè)試準(zhǔn)確性提供了明確的電路配置與測(cè)量點(diǎn)選擇依據(jù)。

圖3三組典型數(shù)據(jù)曲線比較

表1不同頻點(diǎn)PSRR結(jié)果（單位dB）

安泰放大器在此應(yīng)用中的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)：

一、寬頻帶與低失真輸出——精準(zhǔn)覆蓋PSRR測(cè)試需求，保障數(shù)據(jù)可靠性

二、高輸出電流驅(qū)動(dòng)能力——有效驅(qū)動(dòng)容性負(fù)載，確保不同電容配置下AC紋波的穩(wěn)定注入

三、輸出波形純凈——能夠放大并輸出交直流疊加信號(hào)，保障模擬實(shí)際工作條件的準(zhǔn)確性
 

【推薦產(chǎn)品】：ATA-1000系列寬帶放大器

圖：ATA-1000系列寬帶放大器指標(biāo)參數(shù)

本文實(shí)驗(yàn)素材由西安安泰電子整理發(fā)布。Aigtek已經(jīng)成為在業(yè)界擁有廣泛產(chǎn)品線，且具有相當(dāng)規(guī)模的儀器設(shè)備供應(yīng)商，樣機(jī)都支持免費(fèi)試用。西安安泰電子是專業(yè)從事功率放大器、高壓放大器、功率信號(hào)源、前置微小信號(hào)放大器、高精度電壓源、高精度電流源等電子測(cè)試儀器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高科技企業(yè)。