Związek między PSRR a zyskiem

Wikipedia twierdzi, że współczynnik odrzucenia zasilacza (PSRR) to stosunek szumu wyjściowego odniesionego do sygnału wejściowego do szumu w zasilaczu:

PSRR definiuje się jako stosunek zmiany napięcia zasilania do równoważnego (różnicowego) napięcia wejściowego wytwarzanego przez wzmacniacz operacyjny

Dobra jakość projektowania układów scalonych Analog Cmos firmy Razavi wydaje się mówić to samo:

Współczynnik odrzucenia zasilacza (PSRR) definiuje się jako wzmocnienie od wejścia do wyjścia podzielone przez wzmocnienie od zasilania do wyjścia.

Więc ogólne odrzucenie od zasilania do wyjścia zmienia się wraz ze wzmocnieniem pętli zamkniętej wzmacniacza operacyjnego?

Więc wzmacniacz operacyjny o wzmocnieniu +40 dB i 100 dB PSRR, z szumem 0 dBV w zasilaczu, miałby szum -60 dBV na wyjściu? Przykład z Wikipedii wydaje się mówić, że zamiast tego wyniesie -120 dBV, czego nie rozumiem.

Czy istnieje również komponent wyjściowy PSRR? Na przykład, jeśli zmniejszysz wzmocnienie wzmacniacza, szum wejściowy zmniejszy się, prawda? Ale czy istnieje zatem stały składnik sprzężony z zasilaczem poprzez stopnie wyjściowe, który zaczyna dominować?

Natomiast urządzenia analogowe MT-043 mówią:

PSRR lub PSR może odnosić się albo do wyjścia (RTO), albo do wejścia (RTI). Wartość RTI można uzyskać dzieląc wartość RTO przez wzmocnienie wzmacniacza. W przypadku tradycyjnego wzmacniacza operacyjnego byłby to wzrost szumu. Arkusz danych należy uważnie przeczytać, ponieważ PSR można wyrazić jako wartość RTO lub RTI.

Czy to prawda? Jak dowiedzieć się z arkusza danych, która metoda jest używana?

Zysk jest absolutnie JEDYNĄ ważną częścią PSRR. Zasadniczo to, o czym mówisz, to ile wzmacniacz operacyjny podczas przekazywania sygnału eliminuje wszelkie tętnienia wprowadzone z zasilacza, a nie z wejścia obwodu.

Weźmy prosty przykład: idealny (nieskończony zysk w otwartej pętli) popychacz napięcia (wyjście powiązane bezpośrednio z wejściem odwracającym, zasilane z wejścia nieodwracającego). Obwód ma wzmocnienie w pętli zamkniętej równe 1, ale sprzężenie zwrotne (ponieważ ogólne wzmocnienie jest wysokie SOOO) będzie oznaczać, że wszelkie tętnienia zasilacza zostaną anulowane z powodu sprzężenia zwrotnego, zmuszając wejścia nieodwracające i odwracające do idealnej blokady.

Ale weźmy TAKI przykład, ale uczyńmy wzmocnienie OPEN pętli opamp 1, wciąż z wzmocnieniem pętli zamkniętej 1, wtedy nagle wzmacniacz operacyjny nie nadąża za zmianami między wejściem nieodwracającym a wejściem odwracającym wyjście . I dlatego wszystkie tętnienia z zasilacza byłyby widoczne na wyjściu (zasadniczo wzmacniacz operacyjny zamieniłby się w źródło szumu, a szum byłby tętnieniem sprzężonego zasilacza)

Rozumiem, W jaki sposób stevenvh mógł powiedzieć, że zysk nie jest znaczący, ponieważ miał na myśli wzmocnienie pętli ZAMKNIĘTE ... Ale zyskiem pytania jest wzmocnienie pętli OTWARTE, i TAK, to jest WSZYSTKO w PSRR.

EDYCJA : I aby odpowiedzieć na twoje pytanie, po prostu tutaj trochę dalej, PSRR jest powiązany z wzmocnieniem w pętli otwartej, ale im bardziej wprowadzisz wzmocnienie w pętli zamkniętej, tym więcej tętnienia zasilacza uzyskasz na wyjściu (stąd 60dB, o którym mówisz powyżej)

Oto dlaczego: Ten sam przykład, który podałem powyżej, z tym razem, że masz PRAWDZIWY wzmacniacz operacyjny, (skończone wzmocnienie w pętli otwartej) i rezystory na ścieżce sprzężenia zwrotnego, co oznacza, że ​​masz wzmocnienie w pętli zamkniętej o pewnej wartości, powiedzmy 6dB. Ponieważ rezystory zachowują się jak dzielnik napięcia, wzmacniacz operacyjny musi PRZEKROCZYĆ KOMPENSACJĘ, aby tętnienie zasilacza było podawane z powrotem na wejście nieodwracające. Jeśli może to zrekompensować tylko 100dB tętnienia zasilacza, otrzymasz tylko 94dB odrzucenia. Im więcej zyskujesz w zamkniętej pętli, tym mniej tętnienia zasilacza możesz odrzucić.

Cała rozmowa wynika z oddzielnych znaczeń wzmocnienia w pętli otwartej i zamkniętej.

2. EDYCJA: A sposób, w jaki dostajesz 60dB lub otrzymuję mój 94dB, polega na tym, że musisz zdać sobie sprawę, że musisz przekonwertować dB BACK, więc na przykład musisz użyć

I TAK, ten drugi facet, który powiedział, że powinien to być 1mV, a nie 1µV na Wikipedii, ma rację.

Zamieszanie polega na tym, że PSRR (współczynnik odrzucenia zasilacza) jest ogólnym terminem, który w praktyce jest używany w odniesieniu do wielu rzeczy. Zasadniczo jest to stosunek porównujący zmianę parametru ze zmianą poziomu napięcia stałego zasilania.

Na przykład PSRR w ADC jest często używany w odniesieniu do stosunku błędu wzmocnienia do zmiany napięcia stałego zasilania.

Niektóre z nich wynikają z mylenia akronimu PSRR, którego można użyć jako:

„Współczynnik odrzucenia zasilacza”, który, jak wspomniano powyżej, jest stosunkiem mierzonego parametru do zmiany napięcia stałego zasilacza .

i

„Odrzucenie tętnienia zasilacza”, które jest ogólnie stosunkiem napięcia prądu przemiennego na zasilaniu do napięcia przemiennego na wejściu lub wyjściu. Ale może to być również stosunek wejścia do wyjścia w przypadku czegoś takiego jak regulator liniowy.

Spójrzmy na przykład: http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/opa121.pdf

Tutaj zobaczysz w tabeli na stronie 2 wartość wymienioną w sekcji „Napięcie przesunięcia” jako „Odrzucenie zasilania”.

Jest to „współczynnik odrzucenia zasilacza” porównujący zmiany poziomu prądu stałego zasilacza ze zmianami napięcia przesunięcia wyjściowego.

Na stronie 3 wartość wymieniona w sekcji „Napięcie przesunięcia wejściowego” jako „Odrzucenie zasilania”.

Jest to „współczynnik odrzucenia zasilacza” porównujący zmiany poziomu zasilania ze zmianami napięcia przesunięcia wejściowego.

Patrząc na wykresy na stronie 4, widzimy wykres „Odrzucenie zasilacza a częstotliwość”.

Jest to pomiar „odrzucenia tętnienia zasilania” odrzucenia tętnienia prądu przemiennego, który jest stosunkiem tętnienia zasilania do tętnienia wejścia.

To ostatnie może być nieco mylące, ponieważ dla wzmacniacza operacyjnego „odrzucenie tętnienia zasilania” jest często określane jako stosunek tętnienia zasilania do tętnienia wejścia. Zasadniczo będzie to miało miejsce w przypadku urządzeń ze sprzężeniem zwrotnym lub w przypadku wzmacniacza operacyjnego są zwykle używane ze sprzężeniem zwrotnym.

Na przykład w przypadku urządzeń bez sprzężenia zwrotnego wzmacniacze audio klasy D „Odchylenie tętna zasilacza” to zwykle tylko stosunek tętnienia zasilacza do tętnienia wyjściowego, a „Współczynnik odrzucenia zasilacza” jest pomiarem wpływu na poziom napięcia zasilania DC do wyjściowe napięcie przesunięcia.

Podsumowując, tak naprawdę nie ma twardej i szybkiej definicji „PSRR” i często stosuje się inne terminy, takie jak „Odrzucenie zasilania”, „Odrzucenie tętnienia”, „Odrzucenie zasilania” itp. Ważne jest, aby zawsze były pomiary opisujące wpływ zasilacza na dany obwód. Aby dowiedzieć się, co tak naprawdę oznacza pomiar, należy wziąć pod uwagę kontekst pomiaru, a także tryb działania urządzenia.

EDYCJA: Oto kilka przykładów różnych zastosowań według producenta:

National Semiconductor : Używa terminów „Współczynnik odrzucenia zasilacza” dla prądu przemiennego i „Współczynnik odrzucenia zasilacza prądu stałego” dla prądu stałego.

Maxim : Używa „współczynnika odrzucenia zasilacza” dla prądu stałego i „tętnienia odrzucenia” dla prądu przemiennego

TI : Wykorzystuje LDO „odrzucenia tętnienia zasilania” (PSRR) i różne formy „odrzucenia zasilania” dla wzmacniaczy operacyjnych (patrz arkusz danych powyżej).

Urządzenia analogowe : używa „współczynnika odrzucenia zasilacza” definiuje go jako odnoszącego się do wejścia lub wyjścia, a nawet argumentuje, że nie należy używać terminu PSRR, jeśli powinien być wyrażony w dB, a raczej PSR (odrzucenie zasilacza).

Jest wiele innych przykładów, ale zostawię to przy tym.

Więc znowu, naprawdę nie ma tutaj znormalizowanej definicji, wszystko zależy od kontekstu.

Jest PDF procedur testowych op-amp na stronie Intersil jest tutaj co pokazuje, że PSRR mowa wejściu wzmacniacza. Według moich obliczeń szum wyjściowy 1uV Wikipedii powinien wynosić 1mV.

$20 \log(\frac{1\mathrm V}{1\mathrm{mV}/100})$ = 100dB

Artykuł na temat topologii op-amp Microchip wyjaśnia to w następujący sposób:

„W systemie zamkniętej pętli zdolność odrzucania przez wzmacniacz mniej niż idealna przejawia się jako błąd napięcia przesunięcia ...”

$PSRR(dB) = 20 log \frac {\Delta V_{SUPPLY}}{\Delta V_{OS}}$

$PSR(\frac{V}{V}) = \frac {\Delta V_{OS}}{\Delta V_{SUPPLY}}$

gdzie

$V_{SUPPLY} = V_{DD} - V_{SS}$

$\Delta V_{OS} =$ zmiana napięcia przesunięcia wejściowego z powodu PSR

Dalej mówi również, że zły PSR nie jest dobry dla wzmacniaczy zamkniętych o wysokim wzmocnieniu zasilanych z akumulatorów, ponieważ zmiana napięcia zasilania DC (w miarę rozładowywania się akumulatora) będzie miała wymierny wpływ na moc wyjściową ze względu na wejście zmiana przesunięcia.