原创实现PSRR测试的无直流偏置端口分析仪

 2008-5-29 20:41  2045 6 6 分类: 模拟

放大器的电源纹波抑制比（PSRR）是分析运算放大器性能时的最通用特征参数之一。例如，放大器电源引脚的噪声源包括寄生电源线路轨迹，及其与放大器吸收的电流相互作用，以及开关电路使用相同电源所产生的噪声。两种噪声源都会在放大器的输入脚上产生电压振幅差异，表现为噪声信号。

　　在频率上实现特征电源纹波抑制比(PSRR)通常要使用带有直流偏置端口的分析仪，如Agilent的8753设备。例如，要测量负电源纹波抑制比，放大器的-VS脚通过端口1与通过8753偏置口的负直流电压与正弦波叠加。你可以在端口2测量放大器的输出来完成测量。不幸的是，因为分析仪内部的偏压有限，8753并不能测量低于30千赫的频率，另外，多数的PSRR与频率关系曲线在远低于30千赫的频率开始。

　　另一种替代技术，将涉及到使用一种没有直流偏置口但可以使频率响应低至10赫兹甚至1赫兹成为特点的分析仪。StanfordResearchSystemsSR785就是这样一种分析仪，可以使测量值优于-120dB。一种处理这个问题的方式是连接SR785的输出端口到一个由AD8034产品构建成的缓冲/逆变累加器电路上。

　　图1显示了一个负电源纹波抑制比测试电路配置。引脚3连接到SR785源输出端口。引脚1是缓冲放大器的输出电压(VOUT)，连接到SR785的参考端口。在这里，第一个放大器把SR785的输出端与直流电压偏置隔离出来，并提供正弦波输出。在AD8034中的第二个放大器累加直流偏置和正弦波，馈送给DUT(被测设备)负电源脚。电路图略去所有DUT负电源脚的旁路电容器。1k的电阻从脚3连至地来防止非反相输入浮动，外部直流电源的正端通过1k的电阻馈入脚6。最后把被测设备的输出连接到SR785的2A通道来完成测试电路配置。

　　构建一个拥有AD8034产品双放大器的缓冲/逆变累加器才是一个好的选择，因为它有一个5V到24V的供应范围;信号频率响应远远超出1兆赫兹并且有一个大电容性负载驱动能力，可以忽略测试电缆的电容。另外，AD8034产品可提供高达40mA的负载电流。

　　为了让你对缓冲/逆变累加器的配置工作慢慢建立信心，图2证明你可以忽视任何由AD8034产品带来的损耗。此图说明了AD8034缓冲/逆变累加器的响应从0赫兹至10千赫大约只有0.0025dB损耗，从10至100千赫的损耗约为0.024dB。图3显示负电源纹波抑制比的测试结果。惠普HP8753提供的电源纹波抑制与频率的响应超出100千赫。你可以将脚3连接至SR785的输出端口，来测试正电源纹波抑制比(图4和图5)。缓冲放大器的输出电压(VOUT)脚1连接到SR785的参考端口。你可以运用第一个放大器将SR785的输出端与直流偏置隔离，并提供正弦波输出。AD8034中的第二个放大器累加直流偏置和正弦波，并馈送给被测设备的正电源脚。你必须去掉所有被测设备正电源脚的旁路电容器。1k的电阻从脚3连至地来防止非逆变输入不稳定。外部直流电源负端通过1k的电阻馈送给脚6。将被测设备的输出连接到SR785的通道2完成测试电路配置。

　　针对AD8034，假设被测设备的最大供电电压为±15V，你需要测试负电源纹波抑制，并假说被测设备的供电电压为±10v。如果你想保持SR785的最高输出峰值为5V，AD8034的第一放大器就需要足够的顶部空间来避免±5v信号从SR785的输出端口削波。在这种情况下，AD80346及-16V的设置足以防止任何问题。这一数值提供足够的顶部空间来适应处理以±5v为中心的AD8034产品的第一放大器。-16V可以适应-10V的直流偏置和在AD8034的第二放大器的输出端输出以-10v为中心的±5V信号。正电源纹波抑制比也很相像：对于此例，只要将AD8034电源设置到16V和–6V。