Relación entre PSRR y ganancia

Wikipedia dice que la relación de rechazo de la fuente de alimentación (PSRR) es la relación del ruido de salida referido a la entrada frente al ruido en la fuente de alimentación:

El PSRR se define como la relación del cambio en el voltaje de suministro al voltaje de entrada equivalente (diferencial) que produce en el amplificador operacional

El diseño de buena calidad de circuitos integrados Cmos analógicos de Razavi parece decir lo mismo:

La relación de rechazo de la fuente de alimentación (PSRR) se define como la ganancia de la entrada a la salida dividida por la ganancia de la fuente a la salida.

Entonces, ¿el rechazo general de la fuente de alimentación a la salida varía con la ganancia de circuito cerrado del amplificador operacional?

Entonces, ¿un amplificador operacional con ganancia de +40 dB y PSRR de 100 dB, con ruido de 0 dBV en la fuente de alimentación tendría un ruido de -60 dBV en la salida? El ejemplo de Wikipedia parece decir que sería -120 dBV, lo que no entiendo.

¿Existe también un componente de salida de PSRR? Al igual que si baja la ganancia del amplificador, el ruido de entrada disminuirá, ¿verdad? Pero, ¿hay entonces un componente constante acoplado desde la fuente de alimentación a través de las etapas de salida que comienza a dominar?

Analog Devices MT-043 , por otro lado, dice:

PSRR o PSR pueden referirse a la salida (RTO) o a la entrada (RTI). El valor RTI se puede obtener dividiendo el valor RTO por la ganancia del amplificador. En el caso del amplificador operacional tradicional, esta sería la ganancia de ruido. La hoja de datos debe leerse cuidadosamente, ya que PSR puede expresarse como un valor RTO o RTI.

¿Es esto cierto? ¿Cómo descubre en la hoja de datos qué método se utiliza?

La ganancia es la ÚNICA parte importante de PSRR. Esencialmente, lo que está diciendo es cuánto puede un amplificador operacional al alimentar una señal cancelar las ondas introducidas desde la fuente de alimentación, no desde la entrada del circuito.

Tomemos un ejemplo simple: un seguidor de voltaje ideal (ganancia de bucle abierto infinito) (salida vinculada directamente a la entrada inversora, alimentada desde la entrada no inversora). El circuito tiene una ganancia de bucle cerrado de 1, pero la retroalimentación (dado que la ganancia general es MUY alta) significará que cualquier ondulación de la fuente de alimentación se cancelará debido a que la retroalimentación obliga a las entradas no inversoras e inversoras a estar en perfecto bloqueo.

Pero tome el MISMO ejemplo, pero realice la ganancia de bucle ABIERTO del opamp 1, aún con una ganancia de bucle cerrado de 1, y de repente el amplificador operacional no puede mantenerse al día con los cambios entre la entrada no inversora y la entrada inversora de salida . Y, por lo tanto, todo el rizado de la fuente de alimentación sería visible en la salida (esencialmente el amplificador operacional se convertiría en una fuente de ruido, siendo el ruido el rizado de la fuente de alimentación acoplada)

Entiendo CÓMO stevenvh podría decir que la ganancia no es significativa, porque quiso decir ganancia de bucle CERRADO ... Pero la ganancia de la pregunta es ganancia de bucle ABIERTO, y SÍ, eso es TODO en PSRR.

EDITAR : y para responder a su pregunta, solo para seguir un poco aquí, el PSRR está relacionado con la ganancia de bucle abierto, pero cuanto más ganancia de bucle cerrado introduzca, más ondulación de la fuente de alimentación obtendrá en la salida (de ahí el 60dB al que hace referencia encima)

Aquí está la razón: el mismo ejemplo que mencioné anteriormente, excepto que esta vez tiene un amplificador operacional REAL (ganancia de bucle abierto finito) y resistencias en su ruta de retroalimentación, lo que significa que tiene una ganancia de bucle cerrado de algún valor, digamos 6dB. Dado que las resistencias se comportan como un divisor de voltaje, el amplificador operacional tiene que SOBRECOMPENSARSE para que la ondulación de la fuente de alimentación vuelva a la entrada no inversora. Si solo puede compensar los 100 dB de ondulación de la fuente de alimentación, solo obtendrá 94 dB de rechazo. Cuanta más ganancia de bucle cerrado introduzca, menor será la ondulación de la fuente de alimentación que podrá rechazar.

Toda la conversación se deriva de los significados separados de ganancia de bucle abierto y bucle cerrado.

2nd EDIT: Y la forma en que obtienes 60dB, o yo obtengo mis 94dB es que debes darte cuenta de que tienes que convertir dB BACK, por ejemplo, debes usar

Y SÍ, el otro tipo que dijo que debería ser 1mV no 1µV en Wikipedia es correcto.

La confusión aquí es que PSRR (Ratio de rechazo de la fuente de alimentación) es un término general que en la práctica se usa para referirse a múltiples cosas. En general, es una relación que compara un cambio en un parámetro con un cambio en el nivel de voltaje de CC de la fuente.

Por ejemplo, el PSRR en un ADC a menudo se usa para referirse a la relación del error de ganancia al cambio en el voltaje de CC del suministro.

Algo de esto proviene de confundir el acrónimo PSRR, que puede usarse como:

"Relación de rechazo de la fuente de alimentación" que es, como se mencionó anteriormente, una relación entre un parámetro medido y un cambio en el voltaje de CC de la fuente .

y

"Rechazo de ondulación de la fuente de alimentación", que es el término que es, en general, la relación entre el voltaje de CA en el suministro y el voltaje de CA en la entrada o salida. Pero, esto también puede ser una relación de una entrada a una salida en el caso de algo así como un regulador lineal.

Veamos un ejemplo: http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/opa121.pdf

Aquí verá en la tabla de la página 2 un valor que figura en la sección "Voltaje de compensación" como "Rechazo de suministro".

Esta es una "Relación de rechazo de la fuente de alimentación" que compara los cambios en el nivel de CC de la fuente con los cambios en el voltaje de compensación de la salida.

En la página 3, un valor que figura en la sección "Voltaje de compensación de entrada" como "Rechazo de suministro".

Esta es una "Relación de rechazo de la fuente de alimentación" que compara los cambios en el nivel de la fuente con los cambios en el voltaje de compensación de entrada.

Mirando los cuadros en la página 4, vemos un gráfico de "Rechazo de fuente de alimentación frente a frecuencia".

Esta es una medida de "rechazo de la ondulación de la fuente de alimentación" del rechazo de la ondulación de CA, que es la relación de la ondulación de la fuente a la ondulación de entrada.

Este último puede ser un poco confuso ya que para un amplificador operacional, el "Rechazo de ondulación de la fuente de alimentación" a menudo se especifica como una relación de la ondulación de la fuente con la ondulación de entrada. Este será generalmente el caso de los dispositivos con retroalimentación o, en el caso de un amplificador operacional, generalmente se usan con retroalimentación.

Para los dispositivos sin retroalimentación, por ejemplo, los amplificadores de audio de clase D, "rechazo de la ondulación de la fuente de alimentación" suele ser solo una relación de la ondulación de la fuente a la ondulación de salida y la "relación de rechazo de la fuente de alimentación" es una medida del impacto en el nivel de CC de la alimentación. El voltaje de salida de compensación.

En resumen, no existe una definición rápida y dura para 'PSRR' y, a menudo, se utilizan otros términos como 'Rechazo de suministro', 'Rechazo de ondulación', 'Rechazo de suministro de energía', etc. Lo importante es que siempre mediciones que describen el efecto de la fuente de alimentación en el circuito en cuestión. Para descubrir qué significa realmente la medición, debe considerar el contexto de la medición y el modo de funcionamiento del dispositivo.

EDITAR: Aquí hay algunos ejemplos de diferentes usos por fabricante:

National Semiconductor : utiliza los términos "Relación de rechazo de la fuente de alimentación" para CA y "Relación de rechazo de la fuente de alimentación CC" para CC.

Maxim : utiliza la "Relación de rechazo de la fuente de alimentación" para CC y el "Rechazo de ondulación" para CA

TI : Utiliza LDO "Rechazo de ondulación de fuente de alimentación (PSRR)" y varias formas de "Rechazo de fuente" para amplificadores operacionales (consulte la hoja de datos anterior).

Dispositivos analógicos : utiliza la "Relación de rechazo de la fuente de alimentación" lo define como relacionado tanto con la entrada como con la salida, e incluso argumenta que el término PSRR no debería usarse si se expresa en dB, sino más bien PSR (Rechazo de la fuente de alimentación).

Hay muchos más ejemplos, pero lo dejaré así.

Entonces, de nuevo, realmente no hay una definición estandarizada aquí, todo depende del contexto.

Hay un PDF de los procedimientos de prueba del op-amp en el sitio web de Intersil aquí lo que demuestra que PSRR se refirió a la entrada del amplificador. Según mis cálculos, el ruido de salida de 1uV de Wikipedia debería leer 1mV.

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

El documento de topologías de amplificador operacional de Microchip lo explica de esta manera:

"En un sistema de circuito cerrado, una capacidad de rechazo de la fuente de alimentación menos que ideal de un amplificador se manifiesta como un error de voltaje de compensación ..."

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

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

dónde

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

$\Delta V_{OS} =$

También continúa diciendo que tener un PSR malo no es bueno para los amplificadores de circuito cerrado de alta ganancia alimentados por baterías, ya que el cambio de CC en el voltaje de suministro (a medida que la batería se descarga) tendrá un efecto medible en la salida debido a la entrada cambio de compensación.