斥拒比 [复制链接]

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初来乍到

只看楼主倒序阅读 0 发表于: 2006-07-11

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Tube:電源斥拒比

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電源斥拒比.

Stephen E. Sun

這次要來討論一個管機上不大常聽到的名詞: 電源斥拒比 (Power Supply Rejection Ratio), 簡稱為 PSRR.

1. PSRR 的定義.

首先, 請大家看下圖:

影響輸出訊號的因素除了電路本身之外還有電源級. PSRR 是一個用來描述輸出訊號受電源影響的量. PSRR 越大輸出訊號越不受電源影響.

由上圖, 輸出訊號 eout 是 ein 與電源電壓 E 的函數. 如果輸入訊號 ein 變化 $Δ e i n$ , 輸出訊號的變化量是由輸入到輸出的電壓增益乘以輸入訊號的變化量. 如果把電源電壓變化看成是個小訊號, 由於電源電壓變化導致的輸出訊號的變化量是:電壓供應到輸出的電壓增益乘以電源電壓變化量. 兩個量一起考慮時:

$\Delta e_{out}=G_{io}\times\Delta e_{in}+G_{po}\times\Delta E$ .

但是我們知道:

$\Delta e_{out}={\partial e_{out}\over\partial e_{in}}\times\Delta e_{in}+{\partial e_{out}\over\partial E}\times\Delta E$

定義: $PSRR={\partial E\over\partial e_{in}}={\partial e_{out}/\partial e_{in}\over\partial e_{out}/\partial E}$

也就是說, PSRR 是把輸入與電源當成是兩個訊源時, 兩個電壓增益的比例. 如果要轉成 dB: $PSRR (dB) =20\times\log(PSRR)$

注釋: 有的書 (Morgan Jones: Valve Amplifiers) 把 $\partial E\over\partial e_{out}$ 定義成 PSRR, 這裡我採用比較通用的定義.

2. 共陰極放大器的 PSRR.

上圖是標準的共陰極放大器, 訊號由 eg 進入, ep 輸出. 現在我們要來計算這個共陰極放大器的 PSRR.

基本電路分析公式: $e_{pk}+\mu e_{gk}=i_p\times r_p$ .

對這個共陰極放大器來說:

$e_{pk}=e_p-e_k=(E_{pp}-i_p\times R_p)-(i_p\times R_k)$

$e_{gk}=e_g-e_k=e_g-i_p\times R_k$

代入基本電路分析公式, 解 $i p$ 可得:

$i_p={E_{pp}+\mu\times e_g\over R_p+r_p+(\mu+1)R_k}$

另一方面, $e_p=E_{pp}-i_p\times R_p$ , 所以:

$e_p={E_{pp}[r_p+(\mu+1)R_k]-\mu e_gR_p\over R_p+r_p+(\mu+1)R_k}$

有了這個公式, 我們現在可以來算共陰極放大器的 PSRR.

1. 由 $e g$ 到 $e p$ 的電壓增益, $G g p$ :

$G_{gp}={\partial e_p\over\partial e_g}=-{\mu R_p\over R_p+r_p+(\mu+1)R_k}$

2. 由 $E p p$ 到 $e p$ 的電壓增益, $G e p$ :

$G_{ep}={\partial e_p\over\partial E_{pp}}={r_p+(\mu+1)R_k\over R_p+r_p+(\mu+1)R_k}$

所以: 共陰極放大器的 PSRR 是

$PSRR={\partial e_{p}/\partial e_{g}\over\partial e_{p}/\partial E_{pp}}={\mu R_p\over R_p+r_p+(\mu+1)R_k}\times{R_p+r_p+(\mu+1)R_k\over r_p+(\mu+1)R_k}$