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关于电源芯片的PSRR测量

2024-08-27 14:26:17  点击:

在电子设备中, 电源的稳定性很重要,电源对纹波噪声的抑制能力也同样重要。用来描述对电源纹波噪声的抑制能力,通常用电源抑制比(Power Supply Rejection Ratio)来表征,它是衡量电源供应的稳定性和对干扰的抑制能力的重要参数。是经常在电子放大器(特别是运算放大器 )或稳压器等规格书出现的参数。

电源抑制比(Power Supply Rejection Ratio)简称PSRR,它以电源输入纹波和输出纹波的对数比来计算,单位为分贝(dB),其计算公式为:

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PSRR测试应用

PSRR在电源管理芯片(PMIC)中应用广泛,覆盖包括电源稳压器、放大器等器件或电路的性能评估。尤其在当今典型的系统为处理器(如GPUs, SoCs, FPGAs)、高速串行接口(如SerDes,PCIe,USB)、高速并行数据(如DDR、LPDDR、GDDR)以及多路电源同时工作的需要稳定电源供应且对电源干扰抑制力较高的低压供电场景中,电源轨上的纹波噪声来自于电源的开关噪声和谐波、数字信号串扰、时钟耦合等诸多因素,系统对信号很敏感,如果电源对纹波噪声的抑制能力不够,会直接导致信号抖动、产生误码、影响系统稳定性并导致系统效率降低。

如下图为一款用于人工智能(AI)的存储器LPDDR,其工作电压已低至0.5V,预留给电源的纹波噪声裕量越来越小。

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鉴于其低电压的电源需求及高吞吐量的特性,要保障其持续运行在高算力的AI应用场景下,高稳定且对纹波噪声高抑制能力的电源供应是必要的保障,如果电源纹波噪声抑制能力不够,系统会存在如下风险:

●  a)纹波噪声抑制力差直接影响电源的优化,降低系统的能效;

●  b) 电源微小的纹波噪声可能导致芯片数据失真或芯片算法错误,影响芯片算法的可靠性和准确性;

●  c)在处理射频信号以实现通信或感知功能的应用中,影响通信质量并可能导致感知错误等问题

因此,对该场景下的电源纹波噪声抑制能力就变得愈发重要。