上一回提到的 Buffer電路
介紹完主要功能:Cascode ( 串疊 )後留了一個伏筆
此 Cascode居然還有提高 PSRR的功能!?
今天就針對電源雜訊的部分再開一則討論!
(上圖為一單電源、反向放大的 OPA電路;第二張為搭載 Pedja Rogic Cascode版本)
我在電源 V1的下方串了一個電壓源 VG1 (標記 Noise Voltage處)
作用是模擬一般電源會產生的雜訊
我們今天不討論對 AC訊號造成的結果, 所以 Input處為空接
所以我們觀測的輸出響度會以 VG1為標準
( 上圖對應到上圖1無 Cascode的電路; 下圖對應上圖2。 X軸為輸入頻率 10Hz~1MHz )
從這兩張圖可以發現, 加了 Cascode後主電路對電源雜訊的敏感度大幅下降!
無 Cascode時輸出響度為 -5dB出頭;
有 Cascode時則是從 -30dB開始往下掉 !
噢這真是太神奇了傑克!
用在反向放大器上居然能把平均雜訊降低 30dB有餘!
但我們可不是來看結果圖就好的
接下來且聽說書人把原理講清楚
首先, 先來討論電源雜訊到底來自哪裡?
單電源放大器無論正向反向, 我們一般都會施加一個約 1/2V+的偏壓在輸入端 (紅圈處)
此為 BJT的特性使然 ( Vbe>0才會導通)
但這時我們遇到一個大問題:V+並非乾淨的 DC電壓, 而是伴隨著電源雜訊
V+(夾帶雜訊)經過R3、R9分壓後被送到 OPA輸入端, 被放大器撿拾後再一路送到輸出端
這就是為什麼單電源放大器的 PSRR總是差強人意
.
首先, 在雜訊電壓產生之初, 會從 R8、C3、R2往下流
在 T1 gate產生一正電壓訊號並送至 source
之後 T1 source產生的雜訊會被 R3、R9分壓進入OPA
被 U1放大後從 C3又送回 T1的gate, 並在 R8產生一個反向電流
隨著 R8上兩股電流的相抵
T1 gate端的電壓波動也會越來越小、並不斷循環
小到 U1不再反應為止!
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由此可證, 此 Cascode電路若運用得當, 確實可以增加 PSRR!
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