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關(guān)于電源芯片的PSRR測量

2024-08-27 14:26:17  點擊:

在電子設(shè)備中, 電源的穩(wěn)定性很重要,電源對紋波噪聲的抑制能力也同樣重要。用來描述對電源紋波噪聲的抑制能力,通常用電源抑制比(Power Supply Rejection Ratio)來表征,它是衡量電源供應(yīng)的穩(wěn)定性和對干擾的抑制能力的重要參數(shù)。是經(jīng)常在電子放大器(特別是運算放大器 )或穩(wěn)壓器等規(guī)格書出現(xiàn)的參數(shù)。

電源抑制比(Power Supply Rejection Ratio)簡稱PSRR,它以電源輸入紋波和輸出紋波的對數(shù)比來計算,單位為分貝(dB),其計算公式為:

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PSRR測試應(yīng)用

PSRR在電源管理芯片(PMIC)中應(yīng)用廣泛,覆蓋包括電源穩(wěn)壓器、放大器等器件或電路的性能評估。尤其在當(dāng)今典型的系統(tǒng)為處理器(如GPUs, SoCs, FPGAs)、高速串行接口(如SerDes,PCIe,USB)、高速并行數(shù)據(jù)(如DDR、LPDDR、GDDR)以及多路電源同時工作的需要穩(wěn)定電源供應(yīng)且對電源干擾抑制力較高的低壓供電場景中,電源軌上的紋波噪聲來自于電源的開關(guān)噪聲和諧波、數(shù)字信號串?dāng)_、時鐘耦合等諸多因素,系統(tǒng)對信號很敏感,如果電源對紋波噪聲的抑制能力不夠,會直接導(dǎo)致信號抖動、產(chǎn)生誤碼、影響系統(tǒng)穩(wěn)定性并導(dǎo)致系統(tǒng)效率降低。

如下圖為一款用于人工智能(AI)的存儲器LPDDR,其工作電壓已低至0.5V,預(yù)留給電源的紋波噪聲裕量越來越小。

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鑒于其低電壓的電源需求及高吞吐量的特性,要保障其持續(xù)運行在高算力的AI應(yīng)用場景下,高穩(wěn)定且對紋波噪聲高抑制能力的電源供應(yīng)是必要的保障,如果電源紋波噪聲抑制能力不夠,系統(tǒng)會存在如下風(fēng)險:

●  a)紋波噪聲抑制力差直接影響電源的優(yōu)化,降低系統(tǒng)的能效;

●  b) 電源微小的紋波噪聲可能導(dǎo)致芯片數(shù)據(jù)失真或芯片算法錯誤,影響芯片算法的可靠性和準(zhǔn)確性;

●  c)在處理射頻信號以實現(xiàn)通信或感知功能的應(yīng)用中,影響通信質(zhì)量并可能導(dǎo)致感知錯誤等問題

因此,對該場景下的電源紋波噪聲抑制能力就變得愈發(fā)重要。