【电源专题】回顾：了解LDO的的专业术语与定义 2
作者：互联网
线性调整率
线性调整率，有的资料也在称为源调整率。是衡量电源芯片在输入电压变化时保持指定输出电压的能力。线性调整率可由下式定义：
下图显示的是TPS76933 3.3V LDO输入变化时，输出电压的响应。测试方法是将输入电压变化的阶跃信号施加在LDO的输入上（下图左Vi）。输出电压由于不同的输入电压将发生一定的变化（下图Vo）。线路调整率由∆VLR1t和∆VLR2决定，因为线路调整是一个稳态的参数，所以需要将频率分量忽略。
下图展示了TPS76933 LDO在输出电压为3.3V情况下，输入电压变化时对输出电压的影响。虚线就表示的是在输入电压变化 时，输出电压变化（∆VLR）的范围，通过增加电路的开环增益可改善线性调整率。
负载调整率
负载调整率是衡量电路在变化的负载情况下还能保持指定的输出电压的能力。负载调整率的定义如下：
负载调整率与瞬态响应不同，瞬态响应关注的是输出电压掉到最低时的电压和电源响应的时间。而负载调整率关注的输出电流从零过渡到最大额定值时，已经过了瞬态响应的阶段后电压跌落的值（如上图的∆VDR）。而∆VDR跌落的电压明显小于瞬态响应的跌落电压。
下图展示了TPS76350 5V LDO输出电压与输出电流的关系，输出电流越大，输出的电压就会越低，跌落也就越高（∆VDR越大）。增加开环增益可以改善负载调整率。
电源抑制比（PSRR）
在LDO中，我们还很关注其电源抑制比，也称为纹波抑制。在星球的【电源专题】LDO的电源抑制比（PSRR）文章中我们写到：电源抑制比（PSRR）是专门衡量电路对于电源内部各种频率纹波的抑制能力，这在许多射频和无线应用中非常重要。其实线路调整率与电源抑制比有相同的关系，但是电源抑制比考虑到整个频谱，而线路调整率将频率的分量忽略，是一个稳态的参数。
电源抑制比可定义为下式：
Vi,ripple定义为输入电压的纹波，Vo,ripple定义为输出电压的纹波，如下图所示：
例如，产品在使用开关模式电源（SMPS）输出的电压纹波通常都比较大，因此对于电压波动特别敏感的应用（如音频），我们会在它的供电电源使用LDO，以降低输出电压的纹波。在100kHz和1MHz之间的频带内需要电源抑制的应用（SMPS的输出纹波通常在100kHz和1MHz内，这由开关频率决定），其最差的纹波位置在上图的Cb最低而RESR最高时。而使用LDO供电具有特别的优势，LDO能将电源纹波降到很低的水平。
如果想了解开关电源的纹波，可以参考星球中【电源专题】电源纹波如何产生？测试电源纹波时有什么注意事项？文章。
输出噪声电压
输出噪声电压是在恒定输出电流，输入电压无纹波的条件下，给定频率范围（10Hz~100kHz）内的均方根RMS值。因为与输入无关，所以它仅由LDO内部产生。在星球文章【电源专题】LDO噪声来源中我们介绍到LDO内部的噪声来自内部的带隙基准源，误差放大器和晶体管。
在星球文章【电源专题】LDO噪声抑制方法中我们介绍了一些抑制带隙基准源产生的噪声的方法。典型的LDO输出噪声电压范围是100~500µVRMS，有些高性能的LDO都会有一个噪声抑制脚（NR管脚），Cnr并联在带隙基准源和GND之间，起到低通滤波器的作用，可以降低输出噪声电压。
输出噪声电压与电源抑制比不能混为一谈。PSRR高并不代表了LDO内部噪声小，LDO的总输出噪声才是表征了LDO内部噪声抑制的参数。一般在电气规格中用单位µVRMS 表示，或者在噪声频谱密度图上表示。
一般数据手册中都会在电气特性规格中给出LDO的输出噪声电压。
由于在时域中对噪声执行分析十分困难，因此可以通过频域查看噪声（噪声频谱密度图）。一般手册会给出使用频谱分析仪识别的交流元件产生的噪声（如下图左边是电源抑制比，右边是输出噪声电压）。
功耗和结温
在星球文章【电源专题】LDO基础——热性能1中我们说同样的功能和系列的LDO有很多不同的封装，如下图所示TPS732XX 规格书中的Pin configuration and Functions，列出了三种不同的封装。使用不同的封装目的就是芯片使用在不同的环境下（如消费级、车规级、工业级、航空航天级等），我们需要根据外部工作环境温度、电源输入输出电压、输出电流等参数选择不同的封装进行热设计，防止芯片工作时的结温过大，导致器件损坏。
为了保证结温在可接受的范围内，计算实际的功率耗散Pd具有重要的意义，且计算出的功率耗散Pd需要小于芯片的最大功率耗散PD(max) 。
最大功率耗散可以使用如下公式来确定：其中Tjmax是允许的最大结温，Ta是环境温度，RθJA 是封装的热阻，这些值在规格书中一般都会给出。
功率耗散使用如下公式进行计算（其中已经省略了静态电流）：
下图是输出电流和功率耗散的关系（使用上式在输出/输入电压差不同的情况下，不同的输出电流形成的功率耗散计算值）：输入输出压差越大，在相同的输出电流情况下功率耗散也越大。我们所计算出功率耗散不能超过最大功率耗散PD(max)。因为芯片工作时，会使结温升高，当结温升高到热关闭温度时，芯片会关闭输出，直到结温下降到一定的值时，才重新复位并输出。这在【电源专题】LDO基础——热性能2 有做详细的介绍，并且还给出了一些降低发热量的做法。
更多资料，可参考：【电源专题】回顾：了解LDO的的专业术语与定义 1
李光熠
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标签：输出,专题,噪声,纹波,LDO,电源,电压,专业术语 来源： https://blog.csdn.net/weixin_51792779/article/details/117850830