EEPW论坛

LDO电源芯片PSRR参数的三总测量方法（方案）

PSRR是Power Supply Rejection Ratio的缩写，即电源纹波抑制比。它是指输入纹波与输出纹波的比值，通常是以对数形式表示。

PSRR=20*log[Ripple(VIN)/Ripple(VOUT)]

单位为分贝(dB)。例如，PSRR=60dB, 代表当输入纹波为1V时，输出纹波将为1mV。

很多应用场合都有纹波抑制的需求，因此LDO的PSRR变得很关键。通常DCDC转换器作为第一级将高压转换为低压，LDO作为第二级用来降压和滤波，供电给终端器件。比如摄像头的供电需要输出电压为2.8V或者2.9V的LDO来提供，而LDO的输入电压一般由DCDC转换器提供。通常DCDC转换器的开关频率在几百kHz至几MHz，因此LDO产品在100kHz以上的PSRR需要严格设计。

• 频率为10kHz时，PSRR为87.9dB

• 频率为100kHz时, PSRR为61.4dB

• 频率为1M Hz时，PSRR为44.7dB

PSRR的测量方法

用示波器和放大器的方法

第一种方法用示波器和放大器的方法去测量PSRR。放大器的作用就是把AC纹波叠加到直流电源的DC电压上，然后用示波器直接测量LDO的输出纹波和输入纹波。但此方法不适用于高PSRR的LDO，因为此时输出纹波太小，示波器无法精确测量。

图1. 用示波器测量的LDO的输入和输出纹波

图源：实验测试

用音频分析仪和放大器的方法

第二种方法用音频分析仪(Audio Precision)和放大器的方法测量PSRR。音频分析仪(Audio Precision)自身没有能力产生DC直流电压，且驱动能力弱，需要通过一个高带宽大电流的运放，把AC纹波叠加到直流电源的DC电压上，然后再连接到LDO的输入端。但是受到音频分析仪(Audio Precision)的带宽的限制，不能测到频率100kHz以上的PSRR。连接方式如下图：

图2. 用音频分析仪和运放测量LDO的PSRR的方法

图源：自制

用网络分析仪测量

第三种方法是用网络分析仪测量。图3为E5061B结合Picotest的线路注入器J2120A 精确测量LDO的PSRR的方法。

图3. 用网络分析仪和J2120A去测量LDO的PSRR的方法

图源：自制

Picotest的J2120A最大可以支持50V电压输入和5A的输入电流，它可以把AC纹波和直流电源DC电压直接叠加，但是经过J2120A之后，输入到LDO输入端的电压会有所衰减，E5061B可以采集LDO输入和输出端的纹波电压值，所以可以得到精确的PSRR测量结果。

图4. 经过J2120A 之后的输出波形

图源：实验测试

从图4可以看出，经过Picotest 的J2120A 之后，网络分析仪输出的AC纹波已经叠加到直流电源的DC电压上，然后再输入给我们待测的LDO，最后把LDO的输入和输出纹波分别输入到网络分析仪的R通道和T通道。

测量PSRR的注意事项

测试时应用示波器监测输入波形，观察VIN端的AC波形是否正常。

测试PSRR时，建议在CIN端加一个0.1uF电容，避免LDO带载时不稳定，不能准确测量PSRR。

经过Picotest 的J2120A之后，输出电压有衰减，VIN电压需要适当增加。

LDO的输出负载不要用电子负载提供，建议用功率电阻。

LDO的输入端和输出端，建议用同轴电缆连接到网络分析仪。

下图为TPL9032实测得到的PSRR随频率的变化关系。

图源：实验数据

TPL9032是一款能提供高达300mA输出电流的高PSRR低噪声LDO。其输入电压范围：1.7-5.5V，输出电压范围为0.75-5V，同时还具有过温和过流保护功能。TPL9032凭借高PSRR、低噪声特性可应用于RF、PLL、VCO、时钟电源、低噪声放大器和摄像机等场景。