【無(wú)線(xiàn)射頻芯片】-LDO噪聲

1/1什么是LDO噪聲？第一部分在我們之前的博客中，我們談到《低壓降（LDO）穩(wěn)壓器之抱負(fù)與現(xiàn)實(shí)》，介紹了什么是LDO穩(wěn)壓器及其噪聲參數(shù)的基本信息。今日，我們將進(jìn)一步具體談?wù)勈裁词窃肼?，它是如何分?lèi)的，并介紹安森美半導(dǎo)體供應(yīng)的超低噪聲LDO。

噪聲分為兩類(lèi)：內(nèi)部噪聲和外部噪聲。內(nèi)部噪聲是不行避開(kāi)的，每個(gè)電子設(shè)備都會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部噪聲。LDO由抱負(fù)的源供電，這意味著它不受外界影響，因此在輸入端沒(méi)有外部噪聲(雖然LDO在輸出端的確有內(nèi)部噪聲)。外部噪聲是由外界影響(輸入處的紋波實(shí)際源)產(chǎn)生的各種噪聲。輸入波紋與電源抑制比(PSRR)有關(guān)。

此外，還有如熱和閃耀等噪聲的不同類(lèi)別。熱噪聲是由粒子的隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng)引起的，這種運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為集中。熱噪聲的存在沒(méi)有外部電壓連接。與熱噪聲不同的是，閃耀噪聲是由粒子電流的隨機(jī)變化引起的，這種運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為漂移。漂移是由外部電壓引起的，這意味著沒(méi)有外部電壓就不行能存在閃耀噪聲。

噪聲也可按頻譜劃分。我們用顏色來(lái)識(shí)別特定的噪聲頻譜。例如白色、粉紅色、棕色、灰色等。通過(guò)顏色識(shí)別的第一種噪聲是白噪聲，它在整個(gè)頻譜范圍內(nèi)是平滑的。

那么我們?nèi)绾螠y(cè)量噪聲呢？如前所述，內(nèi)部噪聲是由輸入端有抱負(fù)源的LDO產(chǎn)生的噪聲。在實(shí)際測(cè)量中，這個(gè)抱負(fù)的源可能是電池，它比LDO穩(wěn)壓器具有更低的內(nèi)部噪聲。這種噪聲與頻率有關(guān)，它由一個(gè)參數(shù)表示，如頻譜噪聲密度曲線(xiàn)或積分噪聲值(在通常為10Hz至100kHz的特定頻率范圍內(nèi)，輸出噪聲電壓以微伏-uVRMS表示)。

但什么是頻譜噪聲密度呢？假如您準(zhǔn)時(shí)測(cè)量噪聲，您只能看到噪聲的肯定振幅值，但不能看到全部噪聲屬性的頻率。正如上面的圖片所示，噪聲在x10的范圍內(nèi)。頻譜噪聲密度曲線(xiàn)是所產(chǎn)生的噪聲之和。每一噪聲都是在窄幅的頻率范圍內(nèi)測(cè)量的。您可在下面的圖片中看到頻譜噪聲密度。

LDO輸出端的噪聲也與負(fù)載有關(guān)。負(fù)載消耗電流Iout，該電流值等于電阻RLOAD。與負(fù)載相關(guān)的是多個(gè)RLOAD和輸出電容COUT。較高的RLOAD值或較高的COUT值意味著與負(fù)載相關(guān)的曲線(xiàn)部分向較低頻率移動(dòng)。在上面的圖片上，您可看到與IOUT有關(guān)，在下面的圖片中，您可看到與COUT有關(guān)。

安森美半導(dǎo)體有寬廣的LDO陣容，具有不同的噪聲參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)的LDO通常具有典型的50uVRMS以上的積分噪聲，另外還有低噪聲產(chǎn)品(噪聲RMS)和超低噪聲器件(噪聲RMS)。例如最新的超低噪聲LDO是NCP160/NCP161/NCP163/NCP167系列和NCP110。這些LDO的積分噪聲低于10uVRMS，是敏感應(yīng)用如射頻、傳感器、攝像機(jī)、智能手機(jī)、平板電腦或無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的極佳選擇。

但是，如何表示LDO輸出的噪聲有多大呢？可用如上文所示的積分