LDO器件噪声特性分析及输出噪声测试方法研究
2022年电子技术应用第9期
王长鑫，张 虹，高会壮，陈 波
航天科工防御技术研究试验中心，北京100039
摘要： 随着国产LDO器件在装备中的大量使用，为保障元器件应用可靠性，需针对LDO输出噪声指标测试方法进行研究。结合实际验证工作，基于TCAD仿真，分析LDO器件噪声的主要来源模块，包括基准电路、误差放大器和反馈电阻网络。采用低噪声镍氢电池组作为偏置源进行供电，并在测试电路中加入滤波电容和耦合电容，可有效降低测试系统本底噪声对噪声测试结果的影响。搭建输出应用验证测试平台，验证可有效测试LDO的输出噪声，提升LDO参数测试技术及性能可靠性保障能力。
中图分类号： TN406
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.212412
中文引用格式： 王长鑫，张虹，高会壮，等. LDO器件噪声特性分析及输出噪声测试方法研究[J].电子技术应用，2022，48(9)：70-74.
英文引用格式： Wang Changxin，Zhang Hong，Gao Huizhuang，et al. Noise characteristic analysis and output noise measurement method of LDO[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(9)：70-74.
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.212412
中文引用格式： 王长鑫，张虹，高会壮，等. LDO器件噪声特性分析及输出噪声测试方法研究[J].电子技术应用，2022，48(9)：70-74.
英文引用格式： Wang Changxin，Zhang Hong，Gao Huizhuang，et al. Noise characteristic analysis and output noise measurement method of LDO[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(9)：70-74.
Noise characteristic analysis and output noise measurement method of LDO
Wang Changxin，Zhang Hong，Gao Huizhuang，Chen Bo
China Aerospace Science Industry Corp Defense Technology R&T Center，Beijing 100039，China
Abstract： With the extensive application of domestic LDO in equipment, in order to ensure the reliability of components, it is necessary to research the measurement method of LDO output noise. Combined with the actual verification work the main, noise sources of LDO are analyzed based on TCAD simulation. Low noise nickel-metal hydride battery pack is used as bias source for power supply. Filter capacitance and coupling capacitance are added in the test circuit which can effectively reduce the background noise and its influence on the output noise measurement of the device. The output noise verification test is effectively to test the output noise of LDO, and improve the LDO parameter testing technology and performance reliability assurance capability.
Key words : LDO；output noise；1/f noise；TCAD；noise measurement
0 引言
低压差线性稳压器(LDO)是一种线性电源，它是一种自耗非常低的微型片上系统(SoC)，具有外围器件少、PCB面积小、输出噪声低、没有纹波、压差低、效率高、瞬态响应快、电源抑制比高、稳定性高、成本低等的优点，近些年来在电子系统中得到了广泛的应用[1]。
随着国产LDO器件在装备中的大量应用，为保障元器件应用可靠性，需对标同类型进口器件的电参数及性能，对国产LDO器件开展验证工作。输出噪声指标是衡量LDO品质的一个极其重要的关键参数[2]，近年来，学者们已在低噪声LDO设计方向做了很多努力[3-5]，而其测试方法的确定也因此极为重要。因此对国产LDO器件的生产制造和测试有如下要求：(1)国产LDO器件的输出噪声等主要性能参数指标需满足实际应用需求，或达到进口器件水平；(2)国内鉴定机构和验证单位需具备针对LDO器件的低水平输出噪声参数的测试能力。
此外，由于部分低噪声LDO器件的输出噪声很小，如果测试方法不当，器件输出噪声信号就会被测试设备本身产生的背景噪声所干扰，从而得到错误的LDO输出噪声技术指标[6]。国军标手册上的原理性测试电路图又缺乏具体的针对性，这些困难给LDO产品的检测与应用评价带来不利影响，因此需要研究适用于低噪声LDO的输出噪声测试实现方法。
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作者信息：
王长鑫，张 虹，高会壮，陈 波
(航天科工防御技术研究试验中心，北京100039)
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