第四章：PSRR测试方法

PSRR的测试，说实话，比仿真要麻烦不少。仿真时你可以在理想条件下随便折腾，但到了实验室，各种寄生效应、噪声耦合都会冒出来。我刚开始做PSRR测试时，就吃过不少亏——测出来的数据和仿真差了好几个dB，后来才发现是测试方法不对。

这一章，我把PSRR的测试方法分成四块来讲：低频测试、高频测试、负载瞬态下的表现，以及不同负载电流的影响。每个方法都有它的门道，咱们一个一个说。

4.1 低频PSRR测试

低频PSRR测试，说白了就是看电源纹波在低频段（通常1Hz到1kHz）被抑制的能力。这个测试相对简单，但容易忽略细节。

测试原理：在电源输入端叠加一个正弦波扰动，然后测量输出端的纹波幅度。PSRR = 20 * log(Vin_ripple / Vout_ripple)。

测试步骤：

1. 准备好信号发生器，输出一个正弦波（幅度通常取100mVpp到500mVpp）
2. 通过隔直电容（我习惯用10μF的陶瓷电容）耦合到电源输入端
3. 用示波器或频谱分析仪测量输出端的纹波
4. 从1Hz开始扫频，记录每个频点的PSRR值

测试电路连接示例：

信号发生器 ---[隔直电容]--- VIN (LDO输入端)
                            |
                           DUT (待测器件)
                            |
                           VOUT --- 示波器CH1
                            |
                          负载电阻

我个人习惯在低频段多测几个点：1Hz、10Hz、100Hz、1kHz。为什么？因为低频PSRR主要受误差放大器的开环增益影响，而开环增益在低频段基本是平坦的。如果你发现某个频点PSRR突然下降，那多半是测试环境出了问题。

4.2 高频PSRR测试

高频PSRR测试（1kHz以上）就麻烦多了。高频段的PSRR主要受寄生电容和带宽限制，测试时稍不注意就会引入误差。

关键挑战：

• 信号发生器的输出阻抗和测试电路的阻抗匹配问题
• 示波器探头的带宽限制
• PCB走线的寄生电感和电容

测试方法：

1. 使用网络分析仪代替信号发生器+示波器的组合，精度更高
2. 在输入端注入-20dBm到-10dBm的小信号（避免大信号导致LDO进入非线性区）
3. 用高阻抗探头（1MΩ || 10pF）测量输出端
4. 扫频范围：1kHz到10MHz（具体看LDO的带宽）

高频PSRR典型曲线：

你想想看，高频段PSRR下降这么快，是不是意味着高频纹波很难抑制？没错，所以很多LDO会在输出端并联一个0.1μF的小电容，专门对付高频噪声。

4.3 负载瞬态下的PSRR

这个测试很有意思——它考察的不是稳态PSRR，而是负载电流突变时，PSRR的瞬时表现。为什么要测这个？因为很多芯片在实际工作中，负载电流是动态变化的。

测试方法：

1. 在电源输入端叠加一个固定频率的纹波（比如1kHz，100mVpp）
2. 用电子负载或MOSFET开关，让负载电流在1mA和100mA之间跳变
3. 用示波器观察输出端的纹波幅度变化
4. 记录负载跳变瞬间的PSRR下降幅度和恢复时间

我记得有一次，一个客户反馈说他们的LDO在负载跳变时输出纹波突然变大。我测了一下，发现PSRR从70dB掉到了45dB，恢复时间长达50μs。后来查出来是输出电容的ESR太大，换了个低ESR的电容就解决了。

测试波形特征：

• 负载电流上升时：PSRR瞬间下降，然后缓慢恢复
• 负载电流下降时：PSRR也会下降，但幅度通常比上升时小
• 恢复时间取决于LDO的带宽和相位裕度

4.4 不同负载电流下的PSRR

这个测试很简单，但容易被忽略。PSRR不是一成不变的——它和负载电流密切相关。

测试方法：

1. 固定输入纹波频率（比如1kHz）和幅度（100mVpp）
2. 改变负载电流：从空载到满载，取5-10个点
3. 记录每个负载电流下的PSRR值
4. 重复上述步骤，测试不同频率下的PSRR-负载电流曲线

典型结果：

为什么会这样？因为负载电流增大时，功率管的跨导会变化，导致环路增益下降。说白了，就是LDO在重载时「力气」不够了，抑制纹波的能力自然变差。

嗯，到这里PSRR的测试方法就讲完了。总结一下：低频测试看增益，高频测试看寄生，瞬态测试看响应，负载测试看裕量。每个测试都有它的侧重点，缺一不可。

下一章，我们会讲PSRR的优化技巧——怎么从电路设计层面把PSRR提上去。到时候我会分享一些我在实际项目中用过的「偏方」，有些方法连datasheet上都没写。