噪声敏感的应用要求采用具备超低输出噪声.doc

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1、噪声敏感的应用要求采用具备超低输出噪声当说到给那些对噪声敏感的模拟/RF应用供电时，低压差(LDO)线性稳压器通常比功能相同的开关稳压器更受用户的青睐。低噪声LDO可为众多的模拟/RF设计供电，包括频率合成器(PLL/VCO)、RF混频器和调制器、高速和高分辨率数据转换器(ADC和DAC)以及高精度传感器。然而，这些应用对于功能和灵敏度的要求已经开始逐步考验着传统低噪声LDO的性能极限。　　例如，在许多高端VCO中，电源噪声直接影响着VCO输出相位噪声(抖动)。而且，为了满足整体系统效率要求，LDO通常对噪声相对较大的开关转换器之输出进行后置稳压，因此LDO的高

2、频电源抑制比(PSRR)性能变得至关重要。凭借其超低输出噪声和超高PSRR性能，LT®3042能够直接为某些对噪声最为敏感的应用供电，同时对开关转换器的输出实施后置稳压，并不需要庞大的滤波电路。表1比较了LT3042与传统低噪声稳压器的噪声性能。　　高性能、坚固性和简单性　　LT3042是一款高性能低压差线性稳压器，其采用凌力尔特的超低噪声和超高PSRR架构以为对噪声敏感的应用供电。LT3042尽管拥有高性能，但其同时也保持了简单性和坚固性。图1为该器件的一款典型应用电路，图2则示出一个完整的演示电路。LT3042的纤巧型3mmx3mmDFN封装和极低的组件要求

3、可使整体解决方案尺寸保持小巧。　　　　　　表1：LT3042与传统低噪声LDO的比较　　　　图1：LT3042的典型应用　　　　　　图2：LT3042演示电路　　LT3042被设计为一款后随高性能电压缓冲器的高精度电流基准，其可容易地通过并联以增加输出电流、在PCB上散播热量并进一步降低噪声，输出噪声的降幅为并联器件数目的平方根。该器件基于电流基准的架构可提供宽输出电压范围(0V至15V)并保持单位增益运作，从而获得了几乎恒定的输出噪声、PSRR、带宽和负载调节，这与编程输出电压无关。　　除了提供超低噪声和超高PSRR性能之外，LT3042还拥有新式系统中期望的

4、特性，例如：可编程电流限值、可编程电源良好门限和快速启动能力。此外，LT3042还内置了针对电池供电型系统的保护功能。其反向输入保护电路可耐受输入端上的负电压，并不会损坏IC或在输出端上产生负电压，作用基本上就像连接了一个与输入相串联的理想二极管。在那些可以使输出高于输入的电池后备系统中，LT3042的反向输出至输入保护电路可避免反向电流流至输入电源。LT3042包括内部折返电流限制以及具迟滞的热限制功能，可用于提供安全工作区保护。　　超低输出噪声　　凭借其0.8μVRMS的输出噪声*(在10Hz至100kHz带宽内)，LT3042成为了业界首款噪声低于1μVR

5、MS的稳压器。图3把LT3042在10Hz至100kHz范围内的积分输出噪声与LT1763(其为凌力尔特10多年来噪声最低的一款稳压器)的相应指标做了对比。LT3042的超低噪声性能可开辟以往无法实现的应用，或者需要采用昂贵笨重的滤波组件才能实现的应用。　　　　图3：输出噪声：10Hz至100kHz　　SET引脚电容器(CSET)负责对基准电流噪声、(误差放大器输入级)的基极电流噪声以及SET引脚电阻器(RSET)的固有热噪声进行旁路。如图4所示，通过增加CSET可显着地改善低频噪声性能。当采用一个22μFCSET时，输出噪声在10Hz时低于20nV/√Hz。需

6、要注意的是，电容器还会产生1/f噪声，特别是电解电容器。为了尽量降低1/f噪声，应在SET引脚上采用陶瓷电容器、钽电容器或薄膜电容器。　　　　图4：噪声频谱密度　　利用一个电池或一个较低噪声的电压基准对SET引脚主动地进行驱动可减少噪声低于10Hz。这么做基本上可以消除较低频率上的基准电流噪声，仅剩下极低的误差放大器噪声。这种驱动SET引脚的能力是电流基准架构的另一项优势。此外，积分RMS噪声还会随着SET引脚电容的增大而得到改善，在只采用2.2μFCSET的情况下可降至1μVRMS以下，如图5所示。　　　　图5：积分型RMS输出噪声(10Hz至100kHz)　

7、　通过增大SET引脚旁路电容以降低输出噪声通常会导致启动时间的增加。但是，LT3042的快速启动电路则使此项折衷的难度有所降低。该快速启动电路可容易地利用两个电阻器来配置;图6示出了启动时间的显着改善。　　　　图6：快速启动能力　　超高PSRR性能　　当给对噪声敏感的应用供电时，LT3042的高PSRR*是很重要。图7示出了LT3042令人难以置信的低频和高频PSRR性能，几乎接近120dB(在120Hz)、79dB(在1MHz)和优于70dB(一直到3MHz)。当负载电流减小时，PSRR性能则更好，如图8所示。　　当接近压差状态时，传统LDO的PSRR性能会下

8、降至几十dB，LT304