運算放大器對電源電壓變化的抑制效果

電源抑制比 （PSRR） 主要說明運算放大器對電源電壓變化的抑制效果。PSRR 的定義是每伏電源電壓變化的失調(diào)程度，單位通常為微伏每伏 （uV/V）。

例如，OPA209 的典型 PSRR 是 0.05uV/V。因此對于 OPA209 來說，電源變化 1V 時，失調(diào)偏移只有 50nV（參見圖 1）。這一誤差與典型失調(diào)電壓 （35uV） 相比就無關緊要了。此外，高精度系統(tǒng)中的電源通常支持不足 1V 的電壓變量。因此您可能會認為：對于具有良好 PSRR 的器件（例如 OPA209）來說電源變化產(chǎn)生的誤差可以忽略。問題是數(shù)據(jù)表中的規(guī)范是 DC PSRR，而通常 AC PSRR 才是限制因素。

參數(shù)

條件OPA209、OPA2209、OPA4209單位

最小值典型值最大值

失調(diào)電壓

輸入失調(diào)電壓VosVs = ±15V、VCM = 0V

±35±150μV

Vs 電源PSRRVs = ±2.25V 至 Vs = 18V

0.050.5μV/V

圖 1：OPA209 的輸入失調(diào)及 PSRR 規(guī)范

圖 2 是 OPA209 的 AC PSRR 曲線。您經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)在 DC 電源上疊加的高頻率噪聲信號。這種高頻率噪聲可能會是開關電源的紋波。低頻率 PSRR 非常好，其可提高低頻率電源變化的抑制效果。另一方面，由于高頻率時 PSRR 較低，因此高頻率電源噪聲抑制性不好。

圖 3 中的仿真結果說明了在高頻率下降低的 PSRR 如何產(chǎn)生誤差。在這個實例中，一個 10mV、100kHz 的信號疊加在電源 （Vs = 15V ± 10mV） 上。電源噪聲不僅被 100kHz 時的 45dB PSRR 減弱，而且還可表現(xiàn)為輸入失調(diào)電壓的變化。請注意，輸出信號包含電源噪聲和互相疊加的輸入信號。

圖 4 是圖 3 中電路的手動計算。注意，手動計算與仿真結果非常吻合（仿真輸出噪聲 = 11.9mVpp，手動計算輸出 = 11.2mVpp）。

通常，我們需要考慮不同頻率下的 PSRR 效果，這一點非常重要，因為 PSRR 性能會隨頻率的升高而降低。您也可將該原理應用于共模抑制。了解這一原理后，我希望您不會再對高頻率率 PSRR 感到驚訝了。

責任編輯：haq