LDO 噪声详解

LDO 噪声详解

引言

随着通信信道的复杂度和可靠性不断增加，人们对于电信系统的要求和期望也不断提高。这些通信系统高度依赖于高性能、高时钟频率和数据转换器器件，而这些器件的性能又非常依赖于系统电源轨的质量。当使用一个高噪声电源供电时，时钟或者转换器IC 无法达到最高性能。仅仅只是少量的电源噪声，便会对性能产生极大的负面影响。本文将对一种基本LDO 拓扑进行仔细研究，找出其主要噪声源，并给出最小化其输出噪声的一些方法。

表明电源品质的一个关键参数是其噪声输出，它常见的参考值为RMS 噪声测量或者频谱噪声密度。为了获得最低RMS 噪声或者最佳频谱噪声特性，线性电压稳压器(例如：低压降电压稳压器，LDO)，始终比开关式稳压器有优势。这让其成为噪声敏感型应用的选择。

基本LDO 拓扑

一个简单的线性电压稳压器包含一个基本控制环路，其负反馈与内部参考比较，以提供恒定电压与输入电压、温度或者负载电流的变化或者扰动无关。

图 1 显示了一个LDO 稳压器的基本结构图。红色箭头表示负反馈信号通路。输出电压VOUT 通过反馈电阻R1 和R2 分压，以提供反馈电压VFB。VFB 与误差放大器负输入端的参考电压VREF 比较，提供栅极驱动电压VGATE。最后，误差信号驱动输出晶体管NFET，以对VOUT 进行调节。

图1 LDO 负反馈环路

简单噪声分析以图 2 作为开始。蓝色箭头表示由常见放大器差异代表的环路子集(电压跟随器或者功率缓冲器)。这种电压跟随器电路迫使VOUT 跟随