ANALOG/MIXEDSIGNAL
NOISE
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- ELETTRONICAOGGI 435 - APRILE 2014
sorgenti di rumore degli stadi successivi, ad esempio
quelle relativealMOSFETdi potenza, subisconoun’am-
plificazioneminoreepertantononsono rilevanti. Haun
pesonon trascurabileanche il rumore termicoassocia-
to alle resistenzedi feedbackR
1
eR
2
.
Di seguito si vedràquali sonogli accorgimenti, e i rela-
tivi compromessi di progetto, chesi possono introdurre
perminimizzare le varie sorgenti di rumore.
LaV
REF
ha loscopodi generareuna tensionestabilenel
tempoal variaredellecondizioni operative (tensionedi
ingresso, correntedi uscita)eambientali (temperatura).
È possibile pertanto introdurre un filtro passa basso
tra l’uscita della V
REF
e l’ingresso dell’amplificatore. Il
filtro è generalmente un semplice circuito RC
passabassoepermotivi pratici il condensato-
re viene collegato esternamente al chip. Più è
stretta labandadel filtro,minore sarà laquan-
tità di rumore trasmessa all’ingresso dell’am-
plificatore. Ovviamenteci sonodei limiti pratici
nella realizzazione del filtro. La resistenza R
non potrà avere un valore molto elevato, in
quanto l’errore introdotto dalla corrente di
bias dell’amplificatore potrebbe compromet-
tere la precisione del regolatore. Anche il
condensatorenonpotràavereunvaloremolto
elevato, principalmente perché richiederebbe
troppo tempoper essere caricato all’accensio-
ne allungando significativamente il tempo di
start up. Pertanto la scelta del filtro RC com-
porta un compromesso tra il livello di rumore,
laprecisione e il tempodi start up.
L’altra sorgente di rumore significativa è lega-
ta allo stadio di ingresso dell’amplificatore di
errore. In questo caso l’amplificatore deve
essere progettato appositamente per esse-
re a basso rumore. Come è noto il rumore
di un amplificatore è strettamente connes-
so con la corrente di polarizzazione dello
stadio di ingresso; maggiore è la corrente
minore sarà il livello di rumore associato.
In questo caso il compromesso è sul con-
sumo; un regolatore a basso rumore non
potràessereundispositivoabassacorren-
tedi quiescenza.
Il rumore viene amplificato di una quantità
pari al guadagno dell’amplificatore, il cui
valore in continua, dato dalla [1], è (1+R
1
/
R
2
). Questo è un dato importante, da tener
presente quanto si confrontano tra loro
dispositivi diversi; dispositivi con uscita
più alta hanno un livello di rumore più ele-
vatoproprioper effettodell’amplificazione epertanto il
confrontova fattoaparitàdi tensionedi uscita. Ridurre
il guadagno ad anello chiuso dell’amplificatore riduce
pertanto il rumore. Ovviamente, per potermantenere il
guadagno basso è necessario che la tensione di riferi-
mentoutilizzataabbiaunvaloreadeguato. Adesempio,
volendomantenereunguadagnounitario ènecessario
che V
REF
abbia lo stesso valore di V
OUT
. La quantità
di rumore integrata dipende anche dalla larghezza di
banda. Riducendo opportunamente la banda si ridu-
ce la quantità di rumore in uscita; per questo motivo
alcuni consigliano di porre una capacità in parallelo a
R
1
. Ma anche questo ha un costo. Riducendo la banda
Fig. 3– Schemaablocchi dell’ADM7150e connessioni esterne
Fig. 2–Andamentodel PSRR in funzionedella frequenzadi un tipico LDO
