Relation entre PSRR et gain

Wikipedia indique que le taux de rejet de l'alimentation (PSRR) est le rapport entre le bruit de sortie et le bruit d'entrée à l'alimentation:

Le PSRR est défini comme le rapport de la variation de la tension d' alimentation à la tension d'entrée équivalente (différentielle) qu'il produit dans l'ampli-op.

La conception de bonne qualité des circuits intégrés analogiques Cmos par Razavi semble dire la même chose:

Le taux de réjection d'alimentation (PSRR) est défini comme le gain de l'entrée à la sortie divisé par le gain de l'alimentation à la sortie.

Donc, le rejet global de l'alimentation à la sortie varie avec le gain en boucle fermée de l'ampli-op?

Un ampli-op avec un gain de +40 dB et un PSRR de 100 dB, avec un bruit de 0 dBV à l'alimentation aurait donc un bruit de -60 dBV à la sortie? L'exemple de Wikipédia semble dire que ce serait plutôt -120 dBV, ce que je ne comprends pas.

Existe-t-il également un composant de sortie du PSRR? Comme si vous diminuiez le gain de l'ampli, le bruit d'entrée en entrée diminuerait, non? Mais y a-t-il alors une composante constante couplée de l'alimentation électrique aux étages de sortie qui commence à dominer?

D'un autre côté, Analog Devices MT-043 dit:

PSRR ou PSR peut être référé soit à la sortie (RTO) soit à l'entrée (RTI). La valeur RTI peut être obtenue en divisant la valeur RTO par le gain de l'amplificateur. Dans le cas de l'ampli op traditionnel, ce serait le gain de bruit. La fiche technique doit être lue attentivement, car le PSR peut être exprimé soit en valeur RTO soit en valeur RTI.

Est-ce vrai? Comment savoir à partir de la fiche technique quelle méthode est utilisée?

Le gain est absolument la SEULE partie importante du PSRR. Essentiellement, ce que vous dites, c'est combien un amplificateur opérationnel peut-il, lors de la réinjection d'un signal, annuler les ondulations introduites par l'alimentation, pas par l'entrée du circuit.

Prenons un exemple simple: un suiveur de tension idéal (gain en boucle ouverte infinie) (sortie liée directement à l'entrée inverseuse, alimentée par l'entrée non inverseuse). Le circuit a un gain en boucle fermée de 1, mais la rétroaction (puisque le gain global est SOOO élevé) signifie que toute ondulation de l'alimentation sera annulée en raison de la rétroaction forçant les entrées non inverseuses et inverseuses à être en parfait verrouillage.

Mais prenez le MÊME exemple, mais faites le gain en boucle OUVERTE de l'opamp 1, toujours avec un gain en boucle fermée de 1, puis soudainement l'ampli op ne peut pas suivre les changements entre l'entrée non inverseuse et l'entrée inversant la sortie . Et donc toute ondulation de l'alimentation serait visible sur la sortie (essentiellement l'ampli-op se transformerait en une source de bruit, le bruit étant l'ondulation de l'alimentation couplée)

Je comprends COMMENT stevenvh pourrait dire que le gain n'a pas de sens, car il voulait dire gain de boucle FERMÉE ... Mais le gain en question est le gain de boucle OUVERTE, et OUI, c'est TOUT en PSRR.

EDIT : Et pour répondre à votre question, juste pour poursuivre légèrement ici, le PSRR est lié au gain en boucle ouverte, mais plus le gain en boucle fermée que vous introduisez, plus l'ondulation d'alimentation que vous obtiendrez sur la sortie (d'où les 60 dB que vous référencez au dessus de)

Voici pourquoi: Même exemple que je donne ci-dessus, sauf que cette fois-ci, vous avez un VRAI ampli op, (gain en boucle ouverte finie) et des résistances dans votre chemin de rétroaction, ce qui signifie que vous avez un gain en boucle fermée d'une certaine valeur, disons 6 dB. Étant donné que les résistances se comportent comme un diviseur de tension, l'amplificateur opérationnel doit SURCOMPENSER pour que l'ondulation de l'alimentation soit renvoyée à l'entrée non inverseuse. S'il ne peut compenser que 100 dB d'ondulation de l'alimentation, vous n'obtiendrez que 94 dB de rejet. Plus vous introduisez de gain en boucle fermée, moins vous pouvez rejeter l'ondulation de l'alimentation.

Toute la conversation découle des significations distinctes du gain en boucle ouverte et en boucle fermée.

2nd EDIT: Et la façon dont vous obtenez 60 dB, ou j'obtiens mon 94 dB, c'est que vous devez vous rendre compte que vous devez convertir dB BACK, par exemple, vous devez utiliser

Et OUI, l'autre gars qui a dit que ce devrait être 1mV et non 1µV sur Wikipedia est correct.

La confusion ici est que le PSRR (Power Supply Rejection Ratio) est un terme général qui dans la pratique est en fait utilisé pour désigner plusieurs choses. En général, il s'agit d'un rapport comparant une variation d'un paramètre à une variation du niveau de tension continue de l'alimentation.

Par exemple, le PSRR dans un ADC est souvent utilisé pour faire référence au rapport entre l'erreur de gain et la variation de la tension continue de l'alimentation.

Une partie de cela vient de la confusion de l'acronyme PSRR, qui peut être utilisé comme:

"Power Rejection Ratio" qui est, comme mentionné ci-dessus, un rapport entre un paramètre mesuré et une variation de la tension continue de l'alimentation .

et

"Rejet d'ondulation de l'alimentation", qui est, en général, le rapport de la tension alternative sur l'alimentation à la tension alternative sur l'entrée ou la sortie. Mais, cela peut également être un rapport d'une entrée à une sortie dans le cas de quelque chose comme un régulateur linéaire.

Regardons un exemple: http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/opa121.pdf

Ici, vous verrez dans le tableau de la page 2 une valeur répertoriée dans la section «Tension de décalage» comme «Rejet de l'alimentation».

Il s'agit d'un «rapport de rejet d'alimentation» comparant les changements du niveau CC de l'alimentation aux variations de la tension de décalage de la sortie.

Sur la page 3, une valeur répertoriée dans la section «Tension de décalage d'entrée» comme «Rejet de l'alimentation».

Il s'agit d'un «rapport de rejet d'alimentation» comparant les changements du niveau d'alimentation aux changements de la tension de décalage d'entrée.

En regardant les graphiques à la page 4, nous voyons un graphique de "Rejection d'alimentation vs fréquence".

Il s'agit d'une mesure de "réjection d'ondulation d'alimentation" de la réjection d'ondulation CA qui est le rapport entre l'ondulation d'alimentation et l'ondulation d'entrée.

Ce dernier peut être un peu déroutant car pour un ampli-op, le "Power Supply Ripple Rejection" est souvent spécifié comme un rapport entre l'ondulation de l'alimentation et l'ondulation de l'entrée. Ce sera généralement le cas pour les appareils avec rétroaction ou dans le cas d'un ampli-op, ils sont généralement utilisés avec rétroaction.

Pour les appareils sans rétroaction, les amplificateurs audio de classe D, par exemple, "Rejet d'ondulation de l'alimentation" est généralement juste un rapport entre l'ondulation de l'alimentation et l'ondulation de sortie et "Ratio de rejet de l'alimentation" est une mesure de l'impact sur le niveau CC de l'alimentation à la tension de décalage de sortie.

En résumé, il n'y a pas vraiment de définition stricte et rapide de «PSRR» et souvent d'autres termes sont utilisés tels que «rejet de l'alimentation», «rejet de l'ondulation», «rejet de l'alimentation», etc. L'important est qu'ils soient toujours mesures décrivant l'effet de l'alimentation sur le circuit en question. Pour comprendre ce que signifie réellement la mesure, vous devez tenir compte du contexte de la mesure ainsi que du mode de fonctionnement de l'appareil.

EDIT: Voici quelques exemples d'utilisations différentes par fabricant:

National Semiconductor : utilise les termes «rapport de rejet d'alimentation» pour CA et «rapport de rejet d'alimentation CC» pour CC.

Maxim : utilise le "rapport de rejet d'alimentation" pour le courant continu et le "rejet d'ondulation" pour le courant alternatif

TI : Utilise les LDO «PSRR» et diverses formes de «rejet d'alimentation» pour les amplificateurs opérationnels (voir la fiche technique ci-dessus).

Analog Devices : utilise "Power Supply Rejection Ratio" le définit comme se rapportant à l'entrée ou à la sortie, et soutient même que le terme PSRR ne devrait pas être utilisé s'il est exprimé en dB mais plutôt PSR (Power Supply Rejection).

Il existe de nombreux autres exemples, mais je vais en rester là.

Encore une fois, il n'y a vraiment pas de définition normalisée ici, tout dépend du contexte.

Il y a un PDF des procédures de test d'ampli-op sur le site Web d'Intersil ici qui montre que PSRR est référé à l'entrée de l'amplificateur. D'après mes calculs, le bruit de sortie de 1 uV de Wikipedia devrait lire 1 mV.

$20 \log(\frac{1\mathrm V}{1\mathrm{mV}/100})$ = 100dB

Le document sur les topologies d'amplificateurs opérationnels de Microchip l' explique de cette façon:

"Dans un système en boucle fermée, une capacité de réjection d'alimentation moins qu'idéal d'un amplificateur se manifeste comme une erreur de tension de décalage ..."

$PSRR(dB) = 20 log \frac {\Delta V_{SUPPLY}}{\Delta V_{OS}}$

$PSR(\frac{V}{V}) = \frac {\Delta V_{OS}}{\Delta V_{SUPPLY}}$

où

$V_{SUPPLY} = V_{DD} - V_{SS}$

$\Delta V_{OS} =$ variation de la tension de décalage d'entrée due au PSR

Il ajoute également qu'un mauvais PSR n'est pas bon pour les amplificateurs à boucle fermée à gain élevé alimentés par des batteries, car le changement de tension d'alimentation en courant continu (lorsque les batteries se déchargent) aura un effet mesurable sur la sortie en raison de l'entrée. compenser le changement.