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        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系統中為VCO和PLL供電,在這個過程中,調節器發揮著非常重要的作用。因為調節器能夠抑制輸入端出現波紋,所以在系統中,交流出入被轉換成隔離式直流供電軌,然后轉換成系統軌,為通信系統中的所有元器件供電。

        該12 V系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。為了獲得干凈的供電軌,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工作電壓范圍為4.5 V至16 V,可提供最高800 mA的輸出電流,并且支持1.5至5.0 V的輸出電壓。該LDO可在10 kHz至1 MHz頻率范圍內實現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系統中的VCO相位噪聲。此外,對于精密模擬前端測量系統,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制(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,提供高電源抑制(>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。
         
        超低噪聲線性調節器的設計與實現
        圖1 各 CBYP下噪聲頻譜密度(NSD)與頻率的關系
        超低噪聲線性調節器的設計與實現
        圖2 電源抑制比(PSRR)與頻率的關系(VOUT = 5 V,VIN = 6.2 V)
         
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        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。

        超低噪聲線性調節器的設計與實現
        圖3 PLL/VCO應用框圖
        超低噪聲線性調節器的設計與實現
        圖4 ADF5355 VCO噪聲,ADM7150供電

         
        結論

        寬帶通信的出現對于超低功耗LDO提出了更新的要求,以滿足下一代PLL/VCO和時鐘器件的供電需求。 ADM7150/ADM7151 LDO使噪聲頻譜密度下降一半,并為VCO器件供電提供最低相位噪聲,為微波系統中的時鐘器件供電提供最低抖動性能。

        超低噪聲LDO選型表

        超低噪聲線性調節器的設計與實現
        表1 噪聲與固定輸出電壓無關
         
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