原创 模拟电源去噪的困惑与感悟2

        上文说到用带谐波抑制的DCDC加LDO实验结果噪声果然很小。我用的是LT1777+TPS71701，轻松达到3.5mV峰峰值的指标，没有花很长时间去优化。这个指标是个什么概念？可以这么说：和直接用试验用数显线性电源加LDO是一个效果。对DCDC来说这可是个相当好的结果，是我见到过的极限了（APD电源除外）。

         但是也带来了很大的疑惑，导致我走了很大的弯路。那就是LDO并没有发挥出预想的纹波抑制效果。TPS71701的PSRR转折频率超高，截止频率是10MHz，指标相当的惊人。LT1777的谐波成分是100KHz次峰和300KHz主峰，TPS71701在这个频率的PSRR至少是60dB。可实测的结果确是LDO的输入是4.5mV峰峰值、输出是3.5mV峰峰值，离预想的1000倍衰减相差甚远。开始我怀疑示波器的本地噪声就是这么大（普通的示波器探头不适合测量mV级的信号，需要自制探头，有时间再写一篇。），再小的信号量不出来，可能噪声已经很小了。根据热噪声的经验常识噪声不可能是低于20uV的4.5uV，而是20uV左右的热噪声。可是当我改变DCDC的占空比时（改变输入电压），输出的噪声却明显的在改变。这是个与频率相关的噪声，不是随机的热噪声。由此开始怀疑TPS71701的品质，因为采购说是样片不是随便买的（有点怀疑？？？）。数据资料也仔细读了，没有犯什么大忌。我记得看过美信的一片文档，说用分立器件搭的类似LDO的电路为音频电源去噪能达到40dB的抑制效果，难道我这集成的LDO还比不过一对分立器件搭的电路吗。那个分立器件的电路也很简单很不出有什么零点极点补偿的考虑。刚好有个技术支持说LDO内部的运放可能不是性能很好的，很可能比不上分离器件的选型。于是开始误入歧途，决定用分离器件搭类似于LDO的滤波电路。我觉得技术支持的水平应该比我高，想都没想就开始费尽心思的搭建分立器件版的LDO（没有稳压功能）。

        结果深陷零点极点补偿的泥潭不能自拔，浪费了两个星期之后才发现这根本不是我这个级别的人能解决的问题。TI有片TPS71701的文档里有相关的介绍，但是里面的具体参数根本无从下手。把这篇文档重读了N遍之后终于觉悟了。这篇文档最大的意义不在于指导我怎么去算补偿，而在于告诉我：LDO的PSRR很难提高的瓶颈在于相频响应的限制（取决于系统中的零点极点），而不是所用运放带宽的限制。又被技术支持忽悠了，惭愧呀当初怎么没看出来呀，还是自己水平不够啊。