在電子設(shè)備中, 電源的穩(wěn)定性很重要,電源對(duì)紋波噪聲的抑制能力也同樣重要。用來(lái)描述對(duì)電源紋波噪聲的抑制能力,通常用電源抑制比(Power Supply Rejection Ratio)來(lái)表征,它是衡量電源供應(yīng)的穩(wěn)定性和對(duì)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(yùn)算放大器 )或穩(wěn)壓器等規(guī)格書(shū)出現(xiàn)的參數(shù)。
電源抑制比(Power Supply Rejection Ratio)簡(jiǎn)稱(chēng)PSRR,它以電源輸入紋波和輸出紋波的對(duì)數(shù)比來(lái)計(jì)算,單位為分貝(dB),其計(jì)算公式為:
PSRR測(cè)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(píng)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(shí)工作的需要穩(wěn)定電源供應(yīng)且對(duì)電源干擾抑制力較高的低壓供電場(chǎng)景中,電源軌上的紋波噪聲來(lái)自于電源的開(kāi)關(guān)噪聲和諧波、數(shù)字信號(hào)串?dāng)_、時(shí)鐘耦合等諸多因素,系統(tǒng)對(duì)信號(hào)很敏感,如果電源對(duì)紋波噪聲的抑制能力不夠,會(huì)直接導(dǎo)致信號(hào)抖動(dòng)、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(chǔ)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(lái)越小。
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(yùn)行在高算力的AI應(yīng)用場(chǎng)景下,高穩(wěn)定且對(duì)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(huì)存在如下風(fēng)險(xiǎn):
● 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(cuò)誤,影響芯片算法的可靠性和準(zhǔn)確性; ● c)在處理射頻信號(hào)以實(shí)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(cuò)誤等問(wèn)題 因此,對(duì)該場(chǎng)景下的電源紋波噪聲抑制能力就變得愈發(fā)重要。