電源抑制比 (PSRR) 主要說明運(yùn)算放大器對(duì)電源電壓變化的抑制效果。PSRR 的定義是每伏電源電壓變化的失調(diào)程度,單位通常為微伏每伏 (uV/V)。
例如,OPA209 的典型 PSRR 是 0.05uV/V。因此對(duì)于 OPA209 來說,電源變化 1V 時(shí),失調(diào)偏移只有 50nV(參見圖 1)。這一誤差與典型失調(diào)電壓 (35uV) 相比就無關(guān)緊要了。此外,高精度系統(tǒng)中的電源通常支持不足 1V 的電壓變量。因此您可能會(huì)認(rèn)為:對(duì)于具有良好 PSRR 的器件(例如 OPA209)來說電源變化產(chǎn)生的誤差可以忽略。問題是數(shù)據(jù)表中的規(guī)范是 DC PSRR,而通常 AC PSRR 才是限制因素。
條件OPA209、OPA2209、OPA4209單位
最小值典型值最大值
失調(diào)電壓
輸入失調(diào)電壓VosVs = ±15V、VCM = 0V
±35±150μV
Vs 電源PSRRVs = ±2.25V 至 Vs = 18V
0.050.5μV/V
圖 1:OPA209 的輸入失調(diào)及 PSRR 規(guī)范
圖 2 是 OPA209 的 AC PSRR 曲線。您經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)在 DC 電源上疊加的高頻率噪聲信號(hào)。這種高頻率噪聲可能會(huì)是開關(guān)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(shí) PSRR 較低,因此高頻率電源噪聲抑制性不好。
圖 3 中的仿真結(jié)果說明了在高頻率下降低的 PSRR 如何產(chǎn)生誤差。在這個(gè)實(shí)例中,一個(gè) 10mV、100kHz 的信號(hào)疊加在電源 (Vs = 15V ± 10mV) 上。電源噪聲不僅被 100kHz 時(shí)的 45dB PSRR 減弱,而且還可表現(xiàn)為輸入失調(diào)電壓的變化。請(qǐng)注意,輸出信號(hào)包含電源噪聲和互相疊加的輸入信號(hào)。
圖 4 是圖 3 中電路的手動(dòng)計(jì)算。注意,手動(dòng)計(jì)算與仿真結(jié)果非常吻合(仿真輸出噪聲 = 11.9mVpp,手動(dòng)計(jì)算輸出 = 11.2mVpp)。
通常,我們需要考慮不同頻率下的 PSRR 效果,這一點(diǎn)非常重要,因?yàn)?PSRR 性能會(huì)隨頻率的升高而降低。您也可將該原理應(yīng)用于共模抑制。了解這一原理后,我希望您不會(huì)再對(duì)高頻率率 PSRR 感到驚訝了。
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