PSRR ve kazanç arasındaki ilişki

Wikipedia, güç kaynağı reddetme oranının (PSRR), girişe yönlendirilen çıkış gürültüsünün güç kaynağındaki gürültüye oranı olduğunu söylüyor :

PSRR, besleme voltajındaki değişimin op-amp'de ürettiği eşdeğer (diferansiyel) giriş voltajına oranı olarak tanımlanır

Razavi'nin Analog Cmos Entegre Devrelerinin İyi Kalite Tasarımı aynı şeyi söylüyor:

Güç kaynağı reddetme oranı (PSRR), girdiden çıktıya olan kazanımın, beslemeden çıktıya olan kazanca bölünmesiyle elde edilir.

Yani güç kaynağından çıkışa genel ret, op-amp'in kapalı döngü kazancına göre değişir mi?

Peki +40 dB kazançlı ve 100 dB PSRR'li, güç kaynağındaki 0 ​​dBV gürültülü bir op-amp çıkışta -60 dBV gürültüye sahip olur mu? Wikipedia örneği bunun yerine -120 dBV olacağını söylüyor.

Ayrıca PSRR'nin bir çıktı bileşeni var mı? Amplifikatörün kazancını düşürürseniz, belirtilen giriş gürültüsü azalacaktır, değil mi? Peki güç kaynağından baskın olmaya başlayan çıkış aşamaları boyunca bağlanmış sabit bir bileşen var mı?

Analog Cihazlar MT-043 ise:

PSRR veya PSR, çıkışa (RTO) veya girişe (RTI) atıfta bulunabilir. RTI değeri, RTO değerinin amplifikatör kazancı ile bölünmesiyle elde edilebilir. Geleneksel op amp durumunda, bu gürültü kazancı olacaktır. Veri sayfası dikkatle okunmalıdır, çünkü PSR bir RTO veya RTI değeri olarak ifade edilebilir.

Bu doğru mu? Hangi yöntemin kullanıldığını veri sayfasından nasıl öğrenebilirsiniz?

Kazanç kesinlikle PSRR'nin SADECE önemli kısmıdır. Esasen, bir sinyali geri beslerken bir op-amp'in, devre girişinden değil, güç kaynağından gelen herhangi bir dalgalanmayı iptal edebileceği şeydir.

Basit bir örnek verelim: ideal (sonsuz açık döngü kazancı) voltaj takipçisi (çıkış, ters çevirmeyen girişten beslenen doğrudan evirici girişine bağlanır). Devrenin kapalı döngü kazancı 1'dir, ancak geri bildirim (toplam kazanç SOOO yüksek olduğu için), ters çevirmeyen ve ters çeviren girişlerin mükemmel kilit adımına zorlanması nedeniyle geri besleme nedeniyle herhangi bir güç kaynağı dalgalanmasının iptal edileceği anlamına gelir.

Ama aynı örneği alın, ancak opamp 1'in OPEN döngü kazancını hala kapalı döngü kazancı 1 ile yapın, sonra aniden op amp evirici olmayan giriş ile çıkış evirici girişi arasındaki değişikliklere ayak uyduramaz . Bu nedenle, güç kaynağından gelen tüm dalgalanma çıktıda görülebilir (esasen op-amp, gürültü birleştirilmiş güç kaynağı dalgalanması ile bir gürültü kaynağına dönüşür)

Stevenvh'in kazancın anlamlı olmadığını nasıl anlayabildiğini anlıyorum, çünkü KAPALI döngü kazancı demekti ... Ama soru kazancı AÇIK döngü kazancı ve EVET, PSRR'de HER ŞEY.

EDIT : Ve sorunuzu cevaplamak için, sadece burada biraz takip etmek için, PSRR açık döngü kazancı ile ilgilidir, ancak ne kadar kapalı döngü kazancı sunuyorsanız, çıkışta o kadar fazla güç kaynağı dalgalanması elde edersiniz (dolayısıyla referans olarak 60dB ile elde edilmiş)

İşte nedeni: Yukarıda verdiğim aynı örnek, bu süre dışında bir GERÇEK op amp, (sonlu açık döngü kazancı) ve geri bildirim yolunuzdaki dirençler var, yani 6dB gibi bir değere sahip kapalı bir döngü kazancınız var. Dirençler bir voltaj bölücü olarak davrandığından, güç kaynağı dalgalanmasının evirmeyen girişe geri beslenmesi için op-amp'in AŞIRI OLMASI gerekir. Sadece 100dB güç kaynağı dalgalanmasını telafi edebiliyorsa, sadece 94dB ret alırsınız. Ne kadar çok kapalı döngü kazancı getirirseniz, reddedebileceğiniz güç kaynağı dalgalanma o kadar az olur.

Tüm konuşma, açık döngü ve kapalı döngü kazancının ayrı anlamlarından kaynaklanmaktadır.

2. DÜZENLEME: Ve 60dB veya 94dB'mi elde etmenin yolu, dB BACK'i dönüştürmeniz gerektiğini fark etmeniz gerektiğinden, örneğin kullanmanız gerekir

EVET Wikipedia'da 1µV değil 1mV olması gerektiğini söyleyen diğer adam doğrudur.

Buradaki karışıklık, PSRR'nin (Güç Kaynağı Reddi Oranı), pratikte aslında birden çok şeye atıfta bulunmak için kullanılan genel bir terim olmasıdır. Genel olarak, bir parametredeki bir değişikliği, beslemenin DC voltaj seviyesindeki bir değişiklikle karşılaştıran bir orandır.

Örneğin, bir ADC'deki PSRR genellikle Kazanç Hatasının Kaynağın DC Voltajındaki Değişim oranına atıfta bulunmak için kullanılır.

Bunlardan bazıları, şu şekilde kullanılabilen PSRR kısaltmasını karıştırmaktan gelir:

Yukarıda belirtildiği gibi, ölçülen bir parametre ile kaynağın DC voltajındaki bir değişiklik arasındaki bir oran olan "Güç Kaynağı Reddi Oranı" .

ve

Genel olarak, besleme üzerindeki AC voltajının giriş veya çıkıştaki AC voltajına oranı olan terim olan "Güç Kaynağı Dalgalanma Reddi" . Ancak, bu aynı zamanda bir Doğrusal Düzenleyici gibi bir durumda bir girdinin bir çıktıya oranı da olabilir.

Bir örneğe bakalım: http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/opa121.pdf

Burada tablo 2'deki "Ofset Voltajı" bölümünde "Besleme Reddi" olarak listelenen bir değer göreceksiniz.

Bu, kaynağın DC seviyesindeki değişiklikleri çıkışın ofset voltajındaki değişimlerle karşılaştıran bir "Güç Kaynağı Reddi Oranı" dır.

Sayfa 3 "Giriş Ofset Gerilimi" bölümünde "Besleme Reddi" olarak listelenen bir değer.

Bu, besleme seviyesindeki değişiklikleri giriş ofset voltajındaki kaymalarla karşılaştıran bir "Güç Kaynağı Reddi Oranı" dır.

Sayfa 4'teki grafiklere baktığımızda, "Güç Kaynağını Reddetme ve Frekans" grafiğini görüyoruz.

Bu, AC Dalgalanma reddinin, Besleme Dalgalanma'nın Giriş Dalgalanma'ya oranı olan bir "Güç Kaynağı Dalgalanma Reddi" ölçümüdür.

Bu sonuncusu, bir op-amp için "Güç Kaynağı Dalgalanma Reddi" genellikle besleme dalgalanmasının giriş dalgalanmasına oranı olarak belirtildiği için biraz kafa karıştırıcı olabilir. Bu genellikle geri beslemeli cihazlar için veya bir op-amp durumunda, genellikle geri beslemeyle kullanılır.

Geri beslemesi olmayan cihazlar için, örneğin D Sınıfı ses amplifikatörleri, "Güç Kaynağı Dalgalanma Reddi" genellikle besleme dalgalanmasının çıkış dalgalanmasına oranıdır ve "Güç Kaynağı Reddi Oranı", DC besleme gerilimi üzerindeki etkinin çıkış ofset gerilimi.

Özetle, 'PSRR' için gerçekten zor ve hızlı bir tanım yoktur ve genellikle 'Tedarik Reddi', 'Dalgalanma Reddi', 'Güç Kaynağı Reddi' vb. Gibi diğer terimler kullanılır. güç kaynağının söz konusu devre üzerindeki etkisini açıklayan ölçümler. Ölçümün gerçekten ne anlama geldiğini anlamak için, ölçümün bağlamını ve cihazın çalışma modunu dikkate almanız gerekir.

EDIT: İşte üretici tarafından farklı kullanımlara bazı örnekler:

Ulusal Yarı İletken : AC için "Güç Kaynağı Reddi Oranı" ve DC için "DC Güç Kaynağı Reddi Oranı" terimlerini kullanır.

Maxim : DC için "Güç Kaynağı Reddi Oranı" ve AC için "Dalgalanma Reddi" kullanır

TI : "Güç Kaynağı Dalgalanma Reddi (PSRR)" LDO'larını ve Op-amp'ler için çeşitli "Besleme Reddi" formlarını kullanır (yukarıdaki veri sayfasına bakın).

Analog Cihazlar : "Güç Kaynağı Reddetme Oranı" kullanır bunu giriş veya çıkışla ilişkili olarak tanımlar ve hatta PSRR teriminin dB olarak ifade edilmesi yerine PSR (Güç Kaynağı Reddi) kullanılması gerektiğini savunur.

Daha birçok örnek var ama ben bunu bırakacağım.

Yani yine, burada standartlaştırılmış bir tanım yok, hepsi içeriğe bağlı.

Intersil'in web sitesinde op-amp testi prosedürlerinin bir PDF vardır burada PSRR amplifikatör girişine anılır olduğunu gösterir. Hesaplamalarıma göre, Wikipedia'nın 1uV çıkış gürültüsü 1mV okumalıdır.

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

Microchip'in op-amp topolojileri kağıdı bunu şu şekilde açıklar:

"Kapalı devre bir sistemde, bir amplifikatörün ideal güç kaynağını reddetme yeteneği kendini bir ofset voltaj hatası olarak gösterir ..."

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

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

nerede

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

$\Delta V_{OS} =$ PSR nedeniyle giriş ofseti voltajı değişikliği

Aynı zamanda, kötü PSR'ye sahip olmanın, pillerden güç alan yüksek kazançlı kapalı döngü amplifikatörler için iyi olmadığını, çünkü besleme voltajındaki DC değişikliğinin (pilin boşalması gibi) giriş nedeniyle çıkış üzerinde ölçülebilir bir etkisi olacağını söyler. değişim.