Связь между PSRR и усилением

Википедия говорит, что коэффициент подавления источника питания (PSRR) - это отношение выходного шума к шуму на входе источника питания:

PSRR определяется как отношение изменения напряжения питания к эквивалентному (дифференциальному) входному напряжению, которое он производит в операционном усилителе.

Качественный дизайн аналоговых интегральных схем Cmos от Razavi говорит о том же:

Коэффициент подавления источника питания (PSRR) определяется как усиление от входа до выхода, деленное на усиление от источника до выхода.

Таким образом, общее отклонение от источника питания к выходу зависит от коэффициента усиления ОУ?

Таким образом, операционный усилитель с усилением +40 дБ и PSRR 100 дБ с шумом 0 дБВ на источнике питания будет иметь шум -60 дБВ на выходе? Пример из Википедии говорит, что вместо этого будет -120 дБВ, чего я не понимаю.

Есть ли выходной компонент PSRR? Например, если вы уменьшите усиление усилителя, шум на входе уменьшится, верно? Но есть ли постоянная составляющая, соединенная с источником питания через выходные каскады, которая начинает доминировать?

Аналоговые устройства MT-043 , с другой стороны, говорят:

PSRR или PSR могут быть отнесены либо к выходу (RTO), либо к входу (RTI). Значение RTI можно получить путем деления значения RTO на усиление усилителя. В случае традиционного операционного усилителя это будет усиление шума. Таблицу данных следует внимательно прочитать, потому что PSR может быть выражено как значение RTO или RTI.

Это правда? Как вы узнаете из таблицы данных, какой метод используется?

Прибыль является абсолютно единственной важной частью PSRR. По сути, вы говорите, сколько операционный усилитель при подаче сигнала подавляет любые пульсации, поступающие от источника питания, а не от входа схемы.

Давайте возьмем простой пример: идеальный (бесконечный коэффициент усиления разомкнутого контура) повторитель напряжения (выход, напрямую связанный с инвертирующим входом, питаемый от неинвертирующего входа). Схема имеет усиление в замкнутом контуре, равное 1, но обратная связь (поскольку общий коэффициент усиления является высоким SOOO) будет означать, что любая пульсация питания будет отменена из-за обратной связи, заставляющей неинвертирующие и инвертирующие входы находиться в идеальном состоянии.

Но возьмите тот же пример, но сделайте усиление контура OPEN для операционного усилителя 1, по-прежнему с усилением замкнутого контура 1, тогда внезапно операционный усилитель не сможет справиться с изменениями между неинвертирующим входом и инвертирующим выходом входом , И, следовательно, вся пульсация от источника питания будет видна на выходе (по сути, операционный усилитель превратится в источник шума с шумом, являющимся пульсацией связанного источника питания)

Я понимаю, КАК Стивенвх мог сказать, что усиление не имеет смысла, потому что он имел в виду усиление замкнутого контура ... Но выгода заключается в усилении ОТКРЫТОГО контура, и ДА, что ВСЕ в PSRR.

РЕДАКТИРОВАТЬ : И чтобы ответить на ваш вопрос, просто чтобы немного продолжить здесь, PSRR связан с усилением разомкнутого контура, но чем больше усиление замкнутого контура вы вводите, тем больше пульсация источника питания вы получите на выходе (следовательно, 60 дБ вы ссылаетесь над)

И вот почему: тот же пример, который я привел выше, за исключением того, что на этот раз у вас есть операционный усилитель REAL (усиление с разомкнутым контуром) и резисторы в тракте обратной связи, что означает, что вы получаете усиление с замкнутым контуром некоторого значения, скажем 6 дБ. Так как резисторы ведут себя как делитель напряжения, операционный усилитель должен СКОРОСТИ для перегрузки источника питания, возвращаемой на неинвертирующий вход. Если он может компенсировать только 100 дБ пульсации источника питания, вы получите только 94 дБ отказа. Чем больше усиление замкнутого контура вы вводите, тем меньше пульсаций источника питания вы можете отклонить.

Весь разговор проистекает из отдельных значений коэффициента усиления разомкнутого и замкнутого контура.

2-е РЕДАКТИРОВАНИЕ: И способ, которым вы получаете 60 дБ, или я получаю мои 94 дБ, заключается в том, что вы должны понимать, что вы должны конвертировать дБ BACK, поэтому, например, вам нужно использовать

И ДА другой парень, который сказал, что это должно быть 1 мВ, а не 1 мкВ в Википедии, является правильным.

Путаница здесь заключается в том, что PSRR (коэффициент отклонения электропитания) является общим термином, который на практике фактически используется для обозначения нескольких вещей. Как правило, это соотношение, сравнивающее изменение параметра с изменением уровня постоянного напряжения питания.

Например, PSRR в АЦП часто используется для обозначения отношения ошибки усиления к изменению напряжения постоянного тока источника питания.

Отчасти это происходит из-за путаницы аббревиатуры PSRR, которую можно использовать как:

«Коэффициент отклонения источника питания», который, как упоминалось выше, представляет собой соотношение между измеренным параметром и изменением постоянного напряжения источника .

а также

«Отклонение пульсации источника питания», которое представляет собой, как правило, отношение напряжения переменного тока на источнике питания к напряжению переменного тока на входе или выходе. Но это также может быть отношение входа к выходу в случае чего-то вроде линейного регулятора.

Давайте посмотрим на пример: http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/opa121.pdf

Здесь вы увидите в таблице на странице 2 значение, указанное в разделе «Смещение напряжения» как «Отклонение подачи».

Это «Коэффициент отклонения источника питания», в котором сравниваются изменения уровня постоянного тока источника питания с изменениями напряжения смещения выхода.

На странице 3 значение, указанное в разделе «Входное напряжение смещения» как «Отклонение подачи».

Это «Коэффициент отклонения электропитания», сравнивающий изменения уровня электропитания со сдвигами входного напряжения смещения.

Глядя на графики на странице 4, мы видим график «Отклонение источника питания в зависимости от частоты».

Это «отклонение пульсации источника питания» для измерения отклонения пульсации переменного тока, которое представляет собой отношение пульсации подачи к входной пульсации.

Этот последний может быть немного запутанным, так как для операционного усилителя «Отклонение пульсации источника питания» часто задается как отношение пульсации питания к входной пульсации. Как правило, это относится к устройствам с обратной связью или к операционным усилителям, которые обычно используются с обратной связью.

Для устройств без обратной связи, например, аудиоусилители класса D, «Отклонение пульсации электропитания» обычно представляет собой просто отношение пульсации питания к выходной пульсации, а «Коэффициент подавления электропитания» представляет собой измерение влияния на уровень постоянного тока источника питания для выходное смещение напряжения.

Таким образом, на самом деле нет точного и быстрого определения «PSRR», и часто используются другие термины, такие как «Отклонение подачи», «Отклонение пульсации», «Отклонение источника питания» и т. Д. Важно то, что они всегда измерения, описывающие влияние источника питания на рассматриваемую цепь. Чтобы выяснить, что на самом деле означает измерение, вы должны рассмотреть контекст измерения, а также режим работы устройства.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Вот несколько примеров различных применений производителя:

National Semiconductor : Использует термины «Коэффициент отклонения источника питания» для переменного тока и «Коэффициент отклонения источника питания постоянного тока» для постоянного тока.

Максим : использует «Коэффициент отклонения электропитания» для постоянного тока и «Отклонение пульсации» для переменного тока

TI : Использует LDO «Отклонение пульсации источника питания (PSRR)» и Различные формы «Отклонения источника питания» для операционных усилителей (см. Таблицу данных выше).

Аналоговые устройства : использует «Коэффициент отклонения источника питания», определяет его как относящийся либо к входу, либо к выходу, и даже утверждает, что термин PSRR не следует использовать, если он выражен в дБ, а скорее PSR (отклонение источника питания).

Есть еще много примеров, но я оставлю это на этом.

Итак, опять же, здесь действительно нет стандартизированного определения, все зависит от контекста.

Существует PDF - тестовых процедур ОУ на сайте Intersil в здесь , который показывает , что PSRR упоминается на вход усилителя. По моим расчетам, выходной шум в Википедии должен составлять 1 мВ.

$20 \log(\frac{1\mathrm V}{1\mathrm{mV}/100})$ = дБ

Документ о топологиях операционного усилителя Microchip объясняет это следующим образом:

«В системе с обратной связью способность усилителя к отклонению источника питания, которая не соответствует идеальной, проявляется как ошибка напряжения смещения ...»

$PSRR(dB) = 20 log \frac {\Delta V_{SUPPLY}}{\Delta V_{OS}}$

$PSR(\frac{V}{V}) = \frac {\Delta V_{OS}}{\Delta V_{SUPPLY}}$

где

$V_{SUPPLY} = V_{DD} - V_{SS}$

$\Delta V_{OS} =$ входного напряжения смещения из-за PSR

Далее также говорится, что наличие плохого PSR не подходит для усилителей с замкнутым контуром с высоким коэффициентом усиления, питаемых от батарей, поскольку изменение напряжения питания постоянного тока (при разряде батареи) будет оказывать ощутимое влияние на выход из-за входа изменение смещения.