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2016年5月23日 (月)

LT3042 PSRR 測定準備編

PSRR(Power Supply Ripple Rejection):電源電圧変動除去比
*
PSRRの定義は入力電圧のリップル電圧をどのくらい抑制できるかという値で
PSRR(db)=20log(ΔVin/ΔVout)となります。
Analog DiscoveryのNetwork Analyzerは20log(ch.1/ch.2) の結果をプロットしてくれます。
Analog DiscoveryのAWG電圧は50Ωで終端した時の値を表示しています。
終端していない時の出力電圧は倍の電圧になりますので注意が必要です。
PSRR測定では入力直流電圧にリップル成分として正弦波を重畳させます。
Analog DiscoveryのAWGはオフセット電圧も設定できますがサイン波のみ出力させています。
LT3024の入力電圧はBipolar Operational Power SupplyのDC Offsetで5V設定します。
PSRR Test JIGにはPower MOS FETを使用した電子負荷(max.1A)が内蔵されています。
負荷電流を変えるときにいちいち抵抗を交換する手間が省けます。
LT3042の出力はDC Block Filterで直流成分をカットして
AD797を使用した60db Low Noise Amp でAnalog Discoveryのch.2に入力します。
AWGからのリップル正弦波は1Vp-pに設定すると入力電圧は4.5Vから5.5Vの間を変化します。
LT3042の出力電圧は3.3Vに設定するので
最悪のヘッドルームは4.5V−3.3V=1.2Vですので問題ないと考えています。

1ldo_psrr_measurement_nfs

実際に測定する前に
Analog Discovery単体での性能を見てみる事にします。
セット・アップは下図のようにしました。
アッテネータ・ボックスで信号を減衰させてどのくらいまでの表示能力(S/N)があるかの実験です。

2analog_discovery_80db_setup

結果はこのようになりました。
-80db(100uV)の検出には無理があるように推測されます。

3analog_discovery_frequency_responc

60dbアンプを介してアッテネータを100dbに設定した時のボーデ・プロットです。
-100dbの信号を60db増幅して奇麗に−40dbラインをプロットしてくれました。
これでLT3042のPSRR-120dbは測定できると思います。

5100db_att_60db_amp

上記データを収集時のセットアップ風景です。
-100db信号(10uV)を60db増幅した波形(中心で10mVp-p)は結構なノイズがあります。

黄色の輝線が1Vp-pのAWG出力波形です。

緑色は60dbアンプ出力波形です。
DC Block Filterでの影響を調べるために接続して外乱を誘発していない事を確認しました。

4100db_att_60db_ad797_amp_noise

微少電圧測定時の誘導を防ぐにはケーブルを短くする事が大事だという事を経験しています。

次回はLT3042のPSRR測定をして結果を紹介したいと思います。

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