如何測量PMIC的PSRR
出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2025-02-11 17:08:24
計算PSRR值的數(shù)學表達式為:
psrr = 20 log 10 v in /v out
其中v in 和v輸出分別是輸入和輸出電壓的交流波紋。
設(shè)備和設(shè)置
為了確保對PSRR進行準確的測量,必須地設(shè)置測試環(huán)境。以下設(shè)計概述了使用列出的設(shè)備來建立可靠且可靠的測試配置。
首先,將電源(在我們的情況下是Keithley 2460)連接到Picotest J2120A線注射器的輸入。電源應配置為生成穩(wěn)定的直流電壓,而AC波紋組件由BODE 100網(wǎng)絡(luò)分析儀使用J2120A線注射器輸出提供,以模擬電源變化。
請注意,J2120A線噴射器包括內(nèi)部有偏見的N通道MOSFET。這意味著J2120A輸入和輸出之間存在電壓下降。電壓下降是非線性的,其依賴性如圖2所示。這意味著每次調(diào)整負載電流時,還必須調(diào)整源電源,以在J2120A端子上保持恒定的直流輸出電壓。

例如,要在LDO調(diào)節(jié)器的輸入處獲得1.2 V,并且根據(jù)當前負載,可能需要將線注射器輸入的電壓從2.5 V到3.5V。因此,與外部調(diào)節(jié)器連接時不要變得不穩(wěn)定。
接下來,使用數(shù)字萬用表來監(jiān)視PMIC的輸入和輸出電壓。確保使用適當?shù)慕拥?,并在連接中存在的干擾以保持測量完整性。
,來自O(shè)micron Lab的Bode 100用于記錄和分析測量結(jié)果。該數(shù)據(jù)可用于計算PSRR值,并評估PMIC保持穩(wěn)定輸出的能力,盡管輸入供應有所不同。
通過仔細遵循此設(shè)置,可以確保準確可靠的PSRR測量值,從而有助于發(fā)展高性能和可靠的電子系統(tǒng)。

表1:這是PSRR測量中使用的儀器的概述。資料Renesas

PSRR基準測量設(shè)置的設(shè)置

使用Bode 100進行PSRR測量。如圖 4所示,應在Bode Analyzer Suite軟件中選擇增益/相測量類型。
圖 4開始菜單在Bode Analyzer Suite軟件中顯示。資料Renesas將跟蹤1格式設(shè)置為幅度(db)。

要獲得目標PSRR測量,請在“硬件設(shè)置”中選擇以下設(shè)置:
頻率:將起始頻率更改為“ 10 Hz”,然后停止頻率為“ 10 MHz”。
源模式:選擇自動關(guān)閉或始終開啟。在自動關(guān)閉模式下,每當使用測量時,源將自動關(guān)閉。在始終處于模式下,信號源在測量完成后仍在。這意味著掃描測量中的一個頻率點定義了信號源頻率和級別。
源級別:將常數(shù)源級設(shè)置為“ -16 dB”或更高的輸出級別??梢栽谶x項中更改設(shè)備。默認情況下,Bode 100使用DBM作為輸出電平單元。 1 DBM等于50Ω負載1 MW??梢赃x擇“ VPP”以在峰值到峰值電壓中顯示輸出電壓。請注意,當將50Ω負載連接到輸出時,內(nèi)部源電壓比顯示的值高兩倍,并且有效。
衰減器:將輸入衰減器設(shè)置為接收器1(頻道1)和0 dB的輸入衰減器,用于接收器2(通道2)。
接收器帶寬:選擇用于測量的接收器帶寬。較高的接收器帶寬會提高測量速度。減少接收器帶寬以降低噪聲并捕獲窄帶共振。

在開始測量之前,需要校準Bode 100。這將確保測量的準確性。按下“全范圍校準”按鈕,如圖7所示。為了達到精度,請在執(zhí)行外部校準后不要更改衰減器。

圖7按“全范圍校準”按鈕以確保測量精度。資料Renesas

如下所示,連接輸出,CH1和CH2,并通過按開始按鈕執(zhí)行校準。

圖10這是執(zhí)行校準窗口的樣子。資料Renesas
對于所有LDO:
輸入電容器將過濾出注入LDO的一些信號,因此卸下用于測試的LDO的輸入電容器或保持盡可能小。
配置網(wǎng)絡(luò)分析儀;使用電源為線噴射器供電,然后將網(wǎng)絡(luò)分析儀的輸出連接到線條噴油器的開放聲音控制(OSC)輸入。
為正在測試的設(shè)備(DUT)供電并配置測試的LDO的輸出電壓。為了防止損壞PMIC,LDO的輸入電壓應小于或等于輸入電壓。強烈建議在沒有電阻載荷的情況下為LDO供電,然后施加負載并調(diào)整輸入電壓。
如表2中指定的LDO V外配置。
啟用測試的LDO并使用電壓表檢查輸出電壓。
為確保啟動電流極限不會阻止LDO正確啟動,請在V Out電壓達到其水平后將電阻載荷連接到LDO。
將J2120A的電壓調(diào)節(jié)到其目標V中。
將網(wǎng)絡(luò)分析儀的個通道(CH1)連接到使用短同軸電纜測試的LDO的輸入。
將網(wǎng)絡(luò)分析儀的第二個通道(CH2)連接到使用短同軸電纜測試的LDO輸出。
監(jiān)視示波器上線噴射器的輸出電壓。執(zhí)行頻率掃描,并檢查是否達到了輸入電壓以及適當?shù)姆逯档椒逯颠M行測試。確保AC組件為200 MVPP或更低。
請注意,PSRR的凈空與數(shù)據(jù)表中指定的輟學電壓參數(shù)(VDO)不同(見圖11)。在PSRR的背景下,凈空是指LDO需要有效拒絕輸入電壓變化的輸出電壓的額外電壓率。
從本質(zhì)上講,它可以確保盡管輸入電源波動,但LDO仍可以保持穩(wěn)定的輸出。另一方面,輟學電壓(VDO)是LDOS數(shù)據(jù)表中定義的特定參數(shù)。
這是輸入電壓(v in)與輸出電壓(v out)之間的差異,在靜態(tài)直流條件下,LDO仍然可以正確調(diào)節(jié)輸出電壓。當輸入電壓下降到閾值以下時,LDO將無法再保持指定的輸出電壓,從而導致潛在的性能問題。
示例亮點施加了波紋及其幅度,其幅度為LDO輸入的DC偏移。資料Renesas
通過使用光標來設(shè)置網(wǎng)絡(luò)分析儀以每個所需頻率(1 kHz,100 kHz和1 MHz)測量PSRR。如圖13所示,添加更多光標以測量峰值。
捕獲每個測量條件的圖像。
清晰準確的PSRR測量
該方法提供了一種使用Omicron Lab Bode 100和Picotest J2120A來測量SLG5100X PMIC家族PSRR的清晰而的方法。 10 Hz至10 MHz頻率范圍中的準確PSRR測量對于驗證LDO性能和確保強大的功率管理至關(guān)重要。
隨附的數(shù)字是設(shè)置和解釋的寶貴參考,而嚴格遵守這些準則可以增強測量可靠性。通過遵循此框架,工程師可以實現(xiàn)高質(zhì)量的PSRR評估,終有助于更高效,更可靠的電力管理解決方案。
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