Zusammenhang zwischen PSRR und Gewinn

Verstärkung ist absolut der EINZIGE wichtige Teil von PSRR. Was Sie im Wesentlichen sagen, ist, wie viel ein Operationsverstärker bei der Rückkopplung eines Signals alle von der Stromversorgung und nicht vom Eingang der Schaltung eingeführten Welligkeiten aufheben kann.

Nehmen wir ein einfaches Beispiel: ein idealer Spannungsfolger (unendliche Open-Loop-Verstärkung) (Ausgang direkt mit dem invertierenden Eingang verbunden, gespeist vom nichtinvertierenden Eingang). Die Schaltung hat eine Regelkreisverstärkung von 1, aber die Rückkopplung (da die Gesamtverstärkung SOOO hoch ist) bedeutet, dass jegliche Welligkeit der Stromversorgung aufgehoben wird, da die Rückkopplung die nicht invertierenden und invertierenden Eingänge dazu zwingt, in perfektem Gleichschritt zu sein.

Aber nehmen Sie das GLEICHE Beispiel, aber machen Sie die OPEN-Loop-Verstärkung des Operationsverstärkers 1, immer noch mit der Closed-Loop-Verstärkung von 1, dann kann der Operationsverstärker plötzlich nicht mehr mit den Änderungen zwischen dem nicht invertierenden Eingang und dem ausgangsinvertierenden Eingang mithalten . Und daher wäre die gesamte Welligkeit der Stromversorgung am Ausgang sichtbar (im Wesentlichen würde der Operationsverstärker zu einer Rauschquelle, wobei das Rauschen die gekoppelte Welligkeit der Stromversorgung ist).

Ich verstehe, WIE Stevenvh sagen konnte, dass die Verstärkung nicht sinnvoll ist, weil er CLOSED-Loop-Verstärkung meinte ... Aber die fragliche Verstärkung ist OPEN-Loop-Verstärkung, und JA, das ist ALLES in PSRR.

BEARBEITEN : Und um Ihre Frage zu beantworten, um hier ein wenig nachzufassen, hängt das PSRR mit der Verstärkung des offenen Regelkreises zusammen, aber je mehr Verstärkung des geschlossenen Regelkreises Sie einführen, desto mehr Welligkeit der Stromversorgung erhalten Sie am Ausgang (daher die 60 dB, auf die Sie verweisen Oben)

Hier ist der Grund: Das gleiche Beispiel, das ich oben gegeben habe, außer dass Sie diesmal einen ECHTEN Operationsverstärker (endliche Open-Loop-Verstärkung) und Widerstände in Ihrem Rückkopplungspfad haben, was bedeutet, dass Sie eine Closed-Loop-Verstärkung von einem bestimmten Wert haben, sagen wir 6 dB. Da sich die Widerstände als Spannungsteiler verhalten, muss der Operationsverstärker ÜBERKOMPENSIEREN, damit die Welligkeit der Stromversorgung zum nicht invertierenden Eingang zurückgeführt wird. Wenn es nur 100 dB Welligkeit der Stromversorgung kompensieren kann, erhalten Sie nur 94 dB Unterdrückung. Je mehr Closed-Loop-Verstärkung Sie einführen, desto weniger Welligkeit der Stromversorgung können Sie unterdrücken.

Die ganze Konversation ergibt sich aus den getrennten Bedeutungen von Open-Loop- und Closed-Loop-Verstärkung.

2. BEARBEITUNG: Und die Art und Weise, wie Sie 60 dB erhalten, oder ich bekomme meine 94 dB, ist, dass Sie erkennen müssen, dass Sie dB ZURÜCK konvertieren müssen, damit Sie beispielsweise verwenden müssen

Und JA, der andere Typ, der sagte, es sollte 1 mV und nicht 1 µV auf Wikipedia sein, hat Recht.

Die Verwirrung besteht hier darin, dass PSRR (Power Supply Rejection Ratio) ein allgemeiner Begriff ist, der in der Praxis tatsächlich verwendet wird, um sich auf mehrere Dinge zu beziehen. Im Allgemeinen handelt es sich um ein Verhältnis, das eine Änderung eines Parameters mit einer Änderung des DC-Spannungspegels der Versorgung vergleicht.

Beispielsweise wird PSRR in einem ADC häufig verwendet, um sich auf das Verhältnis des Verstärkungsfehlers zur Änderung der DC-Spannung der Versorgung zu beziehen.

Einiges davon kommt von der Verwirrung des Akronyms PSRR, das verwendet werden kann als:

"Netzteilunterdrückungsverhältnis" , das, wie oben erwähnt, ein Verhältnis zwischen einem gemessenen Parameter und einer Änderung der Gleichspannung des Netzteils ist .

und

"Power Supply Ripple Rejection" ist der Begriff, der im Allgemeinen das Verhältnis der Wechselspannung an der Versorgung zur Wechselspannung am Eingang oder Ausgang ist. Bei so etwas wie einem Linearregler kann dies aber auch ein Verhältnis eines Eingangs zu einem Ausgang sein.

Schauen wir uns ein Beispiel an: http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/opa121.pdf

Hier sehen Sie in der Tabelle auf Seite 2 einen Wert, der im Abschnitt „Offset-Spannung“ als „Versorgungsunterdrückung“ aufgeführt ist.

Dies ist ein "Netzteil-Unterdrückungsverhältnis", das Änderungen im DC-Pegel der Versorgung mit Verschiebungen in der Offset-Spannung des Ausgangs vergleicht.

Auf Seite 3 ein Wert, der im Abschnitt „Eingangsoffsetspannung“ als „Versorgungsunterdrückung“ aufgeführt ist.

Dies ist ein "Power Supply Rejection Ratio", das Änderungen des Versorgungspegels mit Verschiebungen der Eingangsoffsetspannung vergleicht.

Wenn wir uns die Diagramme auf Seite 4 ansehen, sehen wir ein Diagramm von „Netzteilunterdrückung vs. Frequenz“.

Dies ist eine „Power Supply Ripple Rejection“-Messung der AC-Ripple-Unterdrückung, die das Verhältnis von Supply-Ripple zu Input-Ripple ist.

Letzteres kann etwas verwirrend sein, da für einen Operationsverstärker die "Netzspannungs-Ripple-Unterdrückung" oft als Verhältnis der Versorgungswelligkeit zur Eingangswelligkeit angegeben wird. Dies wird im Allgemeinen bei Geräten mit Rückkopplung der Fall sein oder im Fall eines Operationsverstärkers im Allgemeinen mit Rückkopplung verwendet werden.

Bei Geräten ohne Rückkopplung, z. B. Klasse-D-Audioverstärkern, ist „Power Supply Ripple Rejection“ normalerweise nur ein Verhältnis der Versorgungswelligkeit zur Ausgangswelligkeit und „Power Supply Rejection Ratio“ ist ein Maß für die Auswirkung auf den Gleichstrompegel der Versorgung die Ausgangsoffsetspannung.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es keine feste und schnelle Definition für „PSRR“ gibt und oft andere Begriffe wie „Supply Rejection“, „Ripple Rejection“, „Power Supply Rejection“ usw. verwendet werden. Wichtig ist, dass sie es immer sind Messungen, die die Wirkung der Stromversorgung auf den betreffenden Stromkreis beschreiben. Um herauszufinden, was die Messung wirklich bedeutet, müssen Sie den Kontext der Messung sowie die Funktionsweise des Geräts berücksichtigen.

BEARBEITEN: Hier sind einige Beispiele für unterschiedliche Verwendungen des Herstellers:

National Semiconductor : Verwendet die Begriffe „Stromversorgungs-Unterdrückungsverhältnis“ für Wechselstrom und „DC-Stromversorgungs-Unterdrückungsverhältnis“ für Gleichstrom.

Maxim : Verwendet „Power Supply Rejection Ratio“ für DC und „Ripple Rejection“ für AC

TI : Verwendet „Power Supply Ripple Rejection (PSRR)“ LDOs und verschiedene Formen von „Supply Rejection“ für Operationsverstärker (siehe Datenblatt oben).

Analog Devices : Uses "Power Supply Rejection Ratio" definiert es entweder als Bezug auf den Eingang oder den Ausgang und argumentiert sogar, dass der Begriff PSRR nicht verwendet werden sollte, wenn er in dB ausgedrückt wird, sondern PSR (Power Supply Rejection).

Es gibt noch viele weitere Beispiele, aber ich belasse es dabei.

Also noch einmal, es gibt hier wirklich keine standardisierte Definition, es hängt alles vom Kontext ab.

Auf der Website von Intersil finden Sie hier ein PDF mit Operationsverstärker-Testverfahren, aus dem hervorgeht , dass sich PSRR auf den Verstärkereingang bezieht. Nach meinen Berechnungen sollte das 1-uV-Ausgangsrauschen von Wikipedia 1 mV anzeigen.

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

Das Op-Amp-Topologie-Papier von Microchip erklärt dies folgendermaßen:

"In einem System mit geschlossenem Regelkreis manifestiert sich eine suboptimale Stromversorgungsunterdrückungsfähigkeit eines Verstärkers als Offset-Spannungsfehler ..."

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

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

wo

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

$\Delta V_{OS} =$Änderung der Eingangsoffsetspannung aufgrund von PSR

Es heißt weiter, dass ein schlechter PSR nicht gut für batteriebetriebene Verstärker mit geschlossenem Regelkreis mit hoher Verstärkung ist, da die DC-Änderung der Versorgungsspannung (wenn sich die Batterie entlädt) aufgrund des Eingangs einen messbaren Einfluss auf den Ausgang haben wird Offset-Änderung.