低噪声电源三部分组成

    （在这个由三部分组成的系列中，我们将介绍使用不同拓扑的低噪声便携式电源。对于许多此类应用来说，使用低噪声线性稳压器是轻而易举的，但在可能不需要线性稳压器的应用中（由于效率、功耗或其他限制），低噪声解决方案还可以包括基于电荷泵和基于电感的DC/DC转换器。电路设计的进步与创新设计技术相结合，使得曾经被认为太嘈杂的解决方案无法用作低噪声替代品。
    低噪声线性稳压器

    对于需要低输出电压噪声的便携式系统，线性稳压器通常是系统电源的“”。理想情况下，线性稳压器直接由电池电源供电，而不是中间DC/DC转换器供电，以实现噪声性能。取决于线性稳压器，输出电压噪声低至 0.8μV有效值是可能的。对于这些应用，凌力尔特提供了极低的输出噪声器件，例如 LT3042 和 LT3045，20V 输入，0.8μV有效值线性稳压器分别具有200mA和500mA能力。

    图1.LT3042 低噪声线性稳压器框图

    图2.LT3042 集成均方根输出噪声

    由于其独特的电流基准架构，LT3042 和 LT3045 可轻松并联以实现更高的输出电流和更低的噪声。下面是一个低噪声电源，采用四个并联的 LT3045 来获得 3.3V 和 2A 的输出电流。所用器件数量每增加一倍，输出噪声就会降低 √2 倍。

    图3.并联LDO可增加电流并降低噪声

    虽然从噪声的角度来看，用电池供电是理想的，但当考虑到效率和系统运行时间时，它通常并不理想。更常见的是，系统使用 DC/DC 转换来实现更高效的电源转换。在这些情况下，噪声解决方案可以通过开关稳压器后接后稳压线性稳压器来实现，后者具有低输出电压噪声和高电源纹波抑制（PSRR）;需要高PSRR规格，因为线性稳压器必须能够充分抑制DC/DC转换器的开关噪声;现在开关稳压器频率范围高达4MHz，这不是一件小事。这些高频超过了线性稳压器的控制环路带宽，因此PSRR不是由IC决定的，而是由器件的寄生效应决定的。并非巧合的是，LT3042 和 LT3045 还具有出色的 PSRR，在超过 2MHz 的频率下具有 >75dB，在 10MHz 频率外具有 >50dB。这使得它们能够在很宽的频率范围内大幅降低开关频率噪声，同时为系统提供的附加输出噪声。

    图4.LT3045 电源纹波抑制
    如果客户正在寻找的噪声性能，那么选择很容易。但通常术语“低噪音”更具定性;电源噪声需要足够低，以免对系统的测量性能和精度产生不利影响。对于这些应用，低噪声可以通过从微伏到毫伏的RMS值来定义。
    在本系列的第2部分中，我们将介绍低噪声电荷泵解决方案。电荷泵可以提供经济高效的电源解决方案，但噪声水平通常在百毫伏或数十或毫伏范围内。凌力尔特的创新工程设计带来了输出均方根噪声低于 5mV 的电荷泵解决方案。