电源抑制比(PSRR)和共模抑制比(CMRR)是用来设计差分放大器和表述其特性的两个重要指标。尽管这些放大器的电路设计可以提供最佳的PSRR和CMRR性能,但是一个粗心的应用设计或者错误选择外置器件都会严重影响这些指标,最终会降低整体性能。在本应用注释(AN-1447)中,我们将可以看到外置器件对PSRR和CMRR的一些影响:失配的外置增益设定电阻,旁路电容对PSRR的影响,以及一些可以改善CMRR和PSRR的电路布局技术。
图1 典型的全差分放大器框图
如图1所示为一个典型的全差分放大器框图,其接有外置的增益电阻和一个可选择的偏置发生器旁路电容。在Vo1和Vo2点的直流输出通过内置的偏置电路被设置至1/2VDD。由于在Vo1和Vo2点的交流信号之间反相为180度,由此产生了一种无输出变压器桥接(BTL)结构。这些放大器材工作只需要最少的器件数目,因此可以减少布局时间和系统成本。因此,必须仔细应用这些放大器,以获得最佳的可用性能。
测量电源抑制比(PSRR)
我们在这里所感兴趣的PSRR类型是指测量得到的反映放大器抑制电源总线上的交流电压能力的一种交流特性。相反,直流特性指的是针对电源电压的变化,我们在输出电压中所测量得到的变化。基本上,纹波PSRR是差分输出电压与电源纹波电压的比值,单位用dB表示,具体如方程1所示。
PSRR=20LogVout(ac)/Vripple (1)
测量PSRR的测试电路如图2所示。放大器的交流输入通过一个阻值较低的电阻——典型值为10欧姆接至GND端。输入电容值Ci1和Ci2应尽可能接近,以便进行匹配。任何失配都会造成在低频处的PSRR性能下降。可供选择的一种就是省略掉将输入直接连接到GND端的输入耦合电容……
了解更多信息,如:测量共模抑制比(CMRR)、旁路电容的影响、布局考虑等,请阅读美国国家半导体有限公司(National Semiconductor Corporation)Kashif Javaid撰写的应用注释AN-1447:在全部差分放大器中改善PSRR和CMRR。具体网址是:http://www.national.com/CHS/an/AN/AN-1447.pdf。