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放大器具有高 PSRR,就不需擔心電源變化?

【儀器儀表商情網 技術分析】例如,OPA209的典型 PSRR 是 0.05uV/V。因此對于OPA209來說,電源變化 1V 時,失調偏移只有 50nV(參見圖 1)。這一誤差與典型失調電壓 (35uV) 相比就無關緊要了。此外,高精度系統中的電源通常支持不足 1V 的電壓變量。因此您可能會認為:對于具有良好PSRR的器件(例如OPA209)來說電源變化產生的誤差可以忽略。問題是數據表中的規范是 DC PSRR,而通常 AC PSRR 才是限制因素。

 

圖 1OPA209的輸入失調及 PSRR 規范

圖 OPA209的 AC PSRR 曲線。您經常會發現在 DC 電源上疊加的高頻率噪聲信號。這種高頻率噪聲可能會是開關電源的紋波。低頻率 PSRR 非常好,其可提高低頻率電源變化的抑制效果。另一方面,由于高頻率時 PSRR 較低,因此高頻率電源噪聲抑制性不好。

圖 2OPA209的 PSRR 與頻率

圖 中的仿真結果說明了在高頻率下降低的 PSRR 如何產生誤差。在這個實例中,一個 10mV、100kHz 的信號疊加在電源 (Vs = 15V ± 10mV) 上。電源噪聲不僅被 100kHz 時的 45dB PSRR 減弱,而且還可表現為輸入失調電壓的變化。請注意,輸出信號包含電源噪聲和互相疊加的輸入信號。

圖 是圖 中電路的手動計算。注意,手動計算與仿真結果非常吻合(仿真輸出噪聲 = 11.9mVpp,手動計算輸出 = 11.2mVpp)

圖 3:展示高頻率時 PSRR 的應用實例

圖 4:應用實例的 PSRR 計算

通常,我們需要考慮不同頻率下的 PSRR 效果,這一點非常重要,因為 PSRR 性能會隨頻率的升高而降低。您也可將該原理應用于共模抑制。了解這一原理后,我希望您不會再對高頻率率 PSRR 感到驚訝了。

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