答案：
查看我们产品中两款最受欢迎的航天级 V 类低压降(LDO)产品。
TPS7A4501-SP 和 TPS7H1101A-SP。
它们都是可调节输出 LDO、采用陶瓷封装、具有耐辐射性能和认证。 TPS7H1101A-SP 具有可调节电流限制、电流感应输出和软启动功能。 TPS7A4501-SP 是业界超小型宽输入电压 LDO。
有关其规格和额定值的具体详细信息、请参阅相应的产品数据表 ：TPS7A4501-SPTPS7H1101A-SP
这两种器件在各自的数据表中都提供了典型的 PSRR 结果。 可能需要数据表以外的更多信息来正确确定所需的电压余量(Vheadroom = Vin - Vout)，以便在特定应用的任务要求范围内保持良好的 PSRR 性能，同时最大程度地降低内部 LDO 功耗。
为了正确测量 PSRR、需要向 Vin 注入电压纹波以产生电压干扰。 这就要求消除 LDO 的输入电容，因为它会衰减注入的信号。 随后、测试设置将测量 Vout 上产生的纹波、以确定 LDO 调节输出电压时的衰减水平。 对于 LDO、这可以表示为 PSRR = 20log (纹波(Vin)/Ripple (Vout))。 在查看数据之前、让我们看看测试设置。
此处显示的结果是使用 Omicron Bode 100和 Picotest J2120A 线路注入器获得的。 该图显示了所需的硬件和受测 LDO 连接。
PSRR 的余量与数据表中指定的压降电压参数(VDO)不完全相同。 压降电压基于 LDO 在特定输入电压和负载的静态直流条件下保持特定输出电压阈值的能力。 随着 Vin 减小、在某些情况下、Vout 将超出稳压规格。
在此最小压降 Vin 下、由于稳压器会因引入纹波而出现额外的 Vin 压降、因此 PSRR 会受到影响。 请参阅以下两个示例、其中放大了最小压降电压附近的 Vin 纹波。
从这个简化的示例中很容易看出、余量和纹波幅度将直接影响 PSRR 性能。
实现最大 PSRR 性能所需的余量将随 Vin 上的峰峰纹波幅度而增加。
下图显示了 TPS7A4501在多种条件下的性能变化、其中显示了测试期间注入的信号幅度。
顶部的两条曲线表示给定条件下的最佳或接近最佳 PSRR 性能。 红色曲线注入了+/-400mV 峰间纹波、余量为700mV。 这表示从注入纹波底部到 Vout 的有效余量为300mV。 同样、黑色曲线上的这一300mV 差异也是如此、注入了+/-200mV 峰间信号、且余量为500mV。
底部两条曲线表示从注入纹波底部到 Vout 电压的有效余量为100mV。 显然、Vin 上的纹波量对于确定实现完整 PSRR 性能所需的余量至关重要。 选择的余量应包括评估来自电源的最大 Vin 纹波。
除了余量外、负载电容和负载电流也对 PSRR 性能产生影响。 下图可用于评估每个器件在各种条件下的性能、并帮助确定实现最佳 PSRR 性能所需的余量。
以下数据集利用了一个50欧姆的电压源、该电压源以-10dBm 的功率注入每个 LDO 的 Vin。 这表示 Vin 上的注入纹波为70.7mV RMS (+/-200mV 峰峰值)。 除反馈分压器以及输入和输出电容外、这些数据可通过库存评估模块(EVM)(TPS7H1101SPEVM 和 TPS7A4501EVM-CVAL)获取。 在所有情况下、输入电容都会被移除、以防止注入 LDO 的信号衰减。
以下是每个 LDO 的数据集、每个 LDO 在不同的负载、余量和输出电容下获取。 这些图形可用于估算各种条件下的性能。
TPS7H1101A-SP PSRR 汇总数据。
此图显示了 TPS7H1101A 在各种负载条件下的 PSRR 性能。 一般而言、较轻的负载往往会在较高频率下提高该器件的 PSRR 性能。 在低于30kHz 左右的频率下、它在整个负载范围内具有非常稳定的性能。 在 Vout = 1.8V 且 Vin 为2.5V 的情况下执行 PSRR
此图显示了 TPS7H1101A 在各种余量下的 PSRR 响应。 VOUT = 1.8V、Iout = 1A。 使用+/- 200mV 峰间纹波注入、在~400mV 余量下实现了完整性能。
TPS7H1101A 的 PSRR 不会受到低于100kHz 的输出电容的显著影响。 输出电容和负载引入的零点会产生一个影响 PSRR 性能的零点。 对于22uF 电容器、它将受益于一些额外的电容。 缺少输入电容也会产生一些影响。 在 Vout = 1.8V、Iout 为1A 的情况下执行测试
TPS7A4501-SP PSRR 汇总数据。
此图显示了 TPS7A4501在各种负载条件下的 PSRR 性能。 与 TPS7H1101A 相比、PSRR 性能在较低频率下受负载影响、在较高频率下受负载影响较小。
在 Vout = 1.8V 且 Vin 为3.3V 的情况下执行 PSRR 测试。
此图显示了 TPS7A4501在各种余量下的 PSRR 响应。 Vout = 1.8V、Iout = 500mA。 借助+/- 200mV 峰间纹波注入的~500mV 余量实现全面性能。
此最终图显示了 Cout 对 TPS7A4501 PSRR 性能的影响。 本质上、性能与高达约30kHz 的频率相似、在这种频率下、可以使用更大的电容实现一些额外的 PSRR 增益。
结论：
为了实现 LDO 的完整 PSRR 性能、仅仅通过设计确保 Vin 等于或大于 Vout + Vdropout 是不够的。 还必须考虑衰减上游转换器的预期 Vin 纹波所需的额外余量。 对于输出电容和负载电流、还应考虑次级影响。
