运算电源抑制比(PSRR)测量及设计注意事项

1、简介

        如果运放的供电电源发生变化，输出不应发生变化，但实际运放随着供电电源的波动，运放输出也将会发生波动。折合到输出端，PSRR定义 = Xv(电源电压波动) / Yv（输出电压波动），该量为无量纲，通常以dB表示。

        PSRR可折合到输出端（RTO）或输入端（RTI）。RTI值可以用RTO值除以放大器增益得出，在传统运放中，该增益值为噪声增益。

        PSRR以dB表示时可能为正直也可能为负值，具体取决于PSRR是定义为电源电压变化除以输出电压变化，还是相反。

        通常PSRR与纹波或噪声频谱密切相关，这一点至关重要，如下图所示。

2 PSRR参数测试

        PSRR参数测试原理如下图所示。

3 运放供电与功耗

        运放没有接地端，电源电压规格通常采用±XV的形式表示，但实际上也可以表示为2XV。重要的是，共模和输出范围与电源有关。

        通常，数据手册会建议运算放大器在一定电源电压范围内(如+3 V至±16.5 V)工作，还会列
出几个电源值时的参数，以便用户进行推算。如果最低电源电压很高，通常是由于器件采用了需要阈值电压进行工作的结构(如齐纳二极管)。

        数据手册还会提供功耗，任何流入某一电源引脚的电流都会从另一个引脚或输出端流出。当输出处于开路状态时，功耗很容易通过电源电压和电流计算得出。当电流流入负载时，总功耗计算只需减去负载功耗就能得出器件功耗。（注意：如果负载沿中间轨接地，则负载电流是从电源流向地，而不是在电源间流动），

4 PSRR改善措施

        运放PSRR与频率有关，因此其电源必须充分去藕。低频时，如果几个器件的PC走线距离都不超过10厘米，这些器件就可以在每个电源上共用一个10至50uF电容。

        高频时，每个IC的电源引脚都应采用具有短引线、约为0.1uF的低电感电容进行去藕处理。这些电容还必须为运放负载中的高频电流提供回路。