運(yùn)放PSRR與開關(guān)電源紋波分析的實際案例分享！

某工程師使用開關(guān)電源為OPA132正電源供電，LDO為負(fù)電源供電，OPA132被設(shè)計為5倍同相放大，但是在實測電路發(fā)現(xiàn)輸出一直有一個大約5mV的電壓波動，這是怎么回事呢？

工程師所用的開關(guān)電源，開關(guān)頻率是200KHz，紋波大約是30mV。筆者分析電路的輸出波形，5mV的波動大約也是200KHz，就懷疑是噪聲從開關(guān)電源引入。經(jīng)分析OPA132的手冊發(fā)現(xiàn)，在200KHz時，OPA132的+PSRR大約是30dB，根據(jù)公式(32)可得到：

可以求解出電源波動引起的等效輸入電壓波動△Vi為0.95mV（跟隨器1倍放大情況下），而現(xiàn)在電路是5倍放大，因此0.95mV被放大5倍后在電路的輸出端就變成了4.75mV。我們分析的是否正確呢？咱們仿真看下結(jié)果。

圖1-110OPA132的開關(guān)電源紋波仿真

圖1-110 是仿真結(jié)果，仿真原理圖中包含了兩個電路，左邊的電路是跟隨器，采用±15V供電，在正電源中加入了一個幅度15mV@200KHz（峰峰值是15mV*2=30mV）的電源波動來模擬開關(guān)電源的紋波。

可以看到跟隨器電路中，30mVpp@200KHz的電源紋波在輸出端產(chǎn)生了1mVpp的波動，與前文分析的0.95mV基本一致。

第二個仿真圖是5倍放大，1mV的波動被5倍放大，在輸出端就產(chǎn)生了5mV的波動，與工程師所說的4.75mV基本一致。

咱們實現(xiàn)了發(fā)現(xiàn)問題->分析問題->驗證問題->解決問題的閉環(huán)分析思路。

右邊的波形看起來更直觀，紅色曲線是跟隨器的波動，綠色曲線是5倍放大后的波動，剛好是5倍關(guān)系。抑制這個干擾，只要更換低噪聲的LDO就可以了。

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審核編輯 黃宇