LDO的噪声来源、抑制方法

1 LDO 噪声来源

LDO 的噪声分为 LDO 内部的噪声和 LDO 外部的噪声。LDO 内部的噪声来自于内部电路的带隙基准源，放大器以及晶体管。LDO 外部的噪声来自于输入。在 LDO 的手册中， PSRR 是表征 LDO抑制外部噪声的能力，但 PSRR 高并不代表 LDO 内部噪声小。LDO 的总输出噪声才是表征 LDO内部噪声抑制的参数，一般在电气特性表里用单位µVRMS 表示，或者在噪声频谱密度图上表示。

这里提醒下（很多厂商会以高PSRR为卖点推料，工程师自己要有自己的判断）

图 2 是 LDO 内部结构框图， VN 代表等效噪声源。

噪声源包括带隙基准源产生的噪声VN (REF )，误差放大器产生的噪声V (NAMP) ， FET 产生的噪声V (NFET) 以及反馈电阻产生的噪声VN (R 1) 和VN (R 2) 。

在大多数情况下，由于带隙基准源电路是由很多不同的电阻、 晶体管和电容组成，它所产生的噪声会远远大于反馈电阻产生的噪声。而且带隙基准源是误差放大器的输入，它所产生的噪声也会经由误差放大器放大来控制 FET，所以误差放大器本身以及 FET 所产生的噪声也会比带隙基准源的噪声要低。可以说， LDO 内部最大的噪声源就是带隙基准源。

把 LDO 输出噪声VN (OUT ) 表示为

VN (Other ) 是VN ( AMP ) 以及VN ( FET ) 的和。

输出噪声最小值出现在 R1 短接到 FB，误差放大器的增益近似为 1 的时候。

2 LDO 噪声抑制方法

为了抑制带隙基准源产生的噪声，有三种办法：

一是降低误差放大器的带宽，抑制了带隙基准源的高频噪声。但是降低带宽会使 LDO 的动态性能降低。 二是在带隙基准源和误差放大器之间加低通滤波。高性能的 LDO 都会有一个噪声抑制 NR 管脚，CNR 并联在带隙基准源和 GND 之间，起到低通滤波的作用。

三是在反馈电阻 R1 上增加前馈电容CFF 。在增加了CFF 和CNR 后，输出噪声可以表示为

可以得出， CFF 越大，输出噪声就越小。频率越高，输出噪声越小。

不同CFF 下的噪声频谱密度图。可以看出， CFF 越大，噪声从低频开始都能被很好的抑制。CFF 太小的时候，抑制噪声的作用就不太明显。当频率很高的时候，不管用多大的CFF ，噪声频谱密度相差不会太大。所以，增加合适的前馈电容CFF ，对改善 LDO 低频噪声有非常好的效果。

这里提醒下（对噪声要求较高的应用，可以预留前馈电容）

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