超低噪聲線性調節器的設計與實現
發布時間：2015-01-16 責任編輯：echolady
【導讀】超低噪聲調解器的主要功能就是在寬帶通信係統中為VCO和PLL供(gong)電(dian)，在(zai)這(zhe)個(ge)過(guo)程(cheng)中(zhong)，調(tiao)節(jie)器(qi)發(fa)揮(hui)著(zhe)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用(yong)。因(yin)為(wei)調(tiao)節(jie)器(qi)能(neng)夠(gou)抑(yi)製(zhi)輸(shu)入(ru)端(duan)出(chu)現(xian)波(bo)紋(wen)，所(suo)以(yi)在(zai)係(xi)統(tong)中(zhong)，交(jiao)流(liu)出(chu)入(ru)被(bei)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)隔(ge)離(li)式(shi)直(zhi)流(liu)供(gong)電(dian)軌(gui)，然(ran)後(hou)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)係(xi)統(tong)軌(gui)，為(wei)通(tong)信(xin)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)所(suo)有(you)元(yuan)器(qi)件(jian)供(gong)電(dian)。
該12 V係統軌由感應開關元件生成，該元件會在軌上引起波紋和噪聲。為了獲得幹淨的供電軌，需要超低噪聲調節器來生成5 V供電軌，為寬帶PLL和VCO供電。在5 V供電軌上出現的任何噪聲或波紋都會使PLL或VCO性能下降。
超低噪聲LDO-ADM7150/ADM7151
針對RF信號器件的固定輸出超低噪聲線性調節器ADM7150和可調輸出超低噪聲線性調節器ADM7151工作電壓範圍為4.5 V至16 V，可提供最高800 mA的輸出電流，並且支持1.5至5.0 V的輸出電壓。該LDO可在10 kHz至1 MHz頻率範圍內實現1.4 nV/ Hz的輸出噪聲頻譜密度(NSD)，從而大幅降低點對點微波無線電、衛星通信、防務電子和其他寬帶係統中的VCO相位噪聲。此外，對於精密模擬前端測量係統，用戶可調電容器可以極大減少低頻噪聲(100 Hz時8 nV/ Hz)。解決方案的整體尺寸僅7.62 mm × 5.21 mm。
噪聲頻譜密度和電源抑製(PSRR)
ADM7150/ADM7151的典型輸出噪聲為1.0 μV rms(100 Hz至100 kHz，固定輸出電壓)，10 kHz至1 MHz的噪聲頻譜密度為1.7nV/ Hz。這些調節器采用先進的專有架構，提供高電源抑製(>90 dB，從1 kHz至1 MHz)特性，利用一個10 μF陶瓷輸出電容，便可實現出色的線路與負載瞬態響應性能。
圖1 各 CBYP下噪聲頻譜密度(NSD)與頻率的關係
圖2 電源抑製比(PSRR)與頻率的關係(VOUT = 5 V，VIN = 6.2 V)
ADM7150設計示例
本示例顯示集成VCO的微波寬帶頻率合成器ADF5355，由超低噪聲LDO ADM7150為其供電。
圖3 PLL/VCO應用框圖
圖4 ADF5355 VCO噪聲，ADM7150供電
結論寬帶通信的出現對於超低功耗LDO提出了更新的要求，以滿足下一代PLL/VCO和時鍾器件的供電需求。 ADM7150/ADM7151 LDO使噪聲頻譜密度下降一半，並為VCO器件供電提供最低相位噪聲，為微波係統中的時鍾器件供電提供最低抖動性能。
超低噪聲LDO選型表
表1 噪聲與固定輸出電壓無關
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