当说到给那些对噪声敏感的模拟、RF和传感器 应用供电时，低压差( LDO )线性稳压器通常比功能相同的开关稳压器更受用户的青睐。低噪声 LDO 可为众多的 模拟 /RF 设计供电，包括频率合成器( PLL / VCO )、 RF 混频器和调制器、高速和高分辨率数据转换器 ( ADC 和 DAC )以及高精度传感器。然而，这些应用对于功能和灵敏度的要求已经开始逐步考验着传统低噪声 LDO 的性能极限。

例如，在许多高端VCO 中，电源噪声直接影响着 VCO 输出相位噪声(抖动)。而且，为了满足整体 系统效率要求，LDO 通常对噪声相对较大的开关转换器之输出进行后置稳压，因此 LDO 的高频电源抑 制比 ( PSRR )性能变得至关重要。凭借其超低输出 噪声和超高 PSRR 性能，GM1200 能够直接为某些对噪声最为敏感的应用供电，同时对开关转换器的 输出实施后置稳压，并不需要庞大的滤波电路。表 1 比较了 GM1200 与传统低噪声稳压器的噪声性能。

表1 GM1200 与传统低噪声LDO 的比较

高性能、可靠性和易用性

GM1200是一款高性能低压差线性稳压器，其采用共模半导体的超低噪声和超高PSRR 架构以为对噪声敏感的应用供电。GM1200 尽管拥有高性能，但其同时也保持了易用性和可靠性。图1 为该器件的一款典型应用电路，2022年共模半导体推出了纤巧型的3mm x 3mm DFN 封装的GM1200，可使整体解决方案尺寸保持小巧。2023年又推出了MSOP封装的GM1200，易于焊接的同时保持成本不增加。

GM1200 被设计为一款后随高性能电压缓冲器的高精度电流基准，其可容易地通过并联以增加输出电流、在PCB 上散播热量并进一步降低噪声，输出噪声的降幅为并联器件数目的平方根。该器件基于电流基准的架构可提供宽输出电压范围( 1.5V 至 15V ) 并保持单位增益运作，从而获得了几乎恒定的输出噪声、PSRR、带宽和负载调节，这与编程输出电压无关。

图1 GM1200 的典型应用

除了提供超低噪声和超高PSRR 性能之外， GM1200 还拥有丰富的其他特性，例如：可编程电流限值、可编程电源良好门限和快速启动能力。 此外，GM1200 包括内部电流限制以及具迟滞的热限制功能，可用于提供安全工作区保护。

超低输出噪声

凭借其0.8 μVRMS 的输出噪声 ( 在 10Hz 至 100kHz 带宽内)，GM1200 成为了国内首款噪声低于1 μVRMS 的稳压器，如图2 所示。GM1200 的超低噪声性能可开辟以往无法实现的应用，或者需要采用昂贵笨重的滤波组件才能实现的应用。

图2 输出噪声：10Hz 至 100kHz

SET 引脚电容器 ( CSET ) 负责对基准电流噪声、 (误差放大器输入级) 的基极电流噪声以及 SET 引 脚电阻器 ( RSET ) 的固有热噪声进行旁路。如图 3 所示，通过增加CSET 可显着地改善低频噪声性能。当采用一个4.7 μF CSET 时，输出噪声在10Hz 时低于 100nV/√Hz。需要注意的是，电容器还会产生 1/f 噪声，特别是电解电容器。为了尽量降低1/f 噪声，应在 SET 引脚上采用陶瓷电容器、钽电容器或薄膜电容器。

图4 噪声频谱密度

利用电池或较低噪声的电压基准对 SET 引脚进行驱动可减少低于10Hz处的噪声。这么做基本上可以消除较低频率上的基准电流噪声，仅剩下极低的误差放大器噪声，这是驱动SET 引脚电流基准架构的另一项优势。此外，积分 RMS 噪声还会随着SET 引脚电容的增大而得到改善，在采用大于 2.2 μF CSET 的情况下噪声可降至1 μVRMS 以下。

需要注意的是，通过增大SET 引脚旁路电容以降低输出噪声通常会导致启动时间的增加。但是，GM1200 的快速启动电路可显著减少启动时间。该快速启动电路可容易地利用两个电阻器来配置VOUT的分压比，使得VOUT分压后的电压值略大于PGFB的最大值。在PGFB大于上升阈值前，SET引脚电流约为2mA，因而能大幅减少启动的所需的时间。

超高PSRR 性能

当给对噪声敏感的应用供电时，GM1200 的高PSRR是很重要的。图4 示出了GM1200 令人难以置信的低频和高频PSRR 性能，接近 120dB (在120Hz )、82dB ( 在 1MHz ) 和优于 80dB ( 一直到 3MHz )。 当负载电流减小时，PSRR 性能则更好，如图 8 所示。

图 4 PSRR 性能

在那些采用GM1200 对开关转换器的输出进行后置稳压的应用中，尽管GM1200的PSRR很高，仍然必须谨慎地对待从开关转换器至GM1200 输出的电磁耦合。特别地，不仅开关转换器的“热环路” (hot-loop)应尽可能地小，由开关电源 IC、输出电感器和输出电容器(用于一个降压型转换器)形成 的“暖环路”(warm-loop) ( AC 电流在高开关频率下流动)也应该尽量地缩小，而且应对其进行屏蔽 或将其布设在距离超低噪声器件( 比如：GM1200 及其负载)几十厘米的地方。GM1200 在很宽的频率范围内拥有超高的 PSRR，因此可实现上游开关转换器的较低频运作 (以改善效率和EMI)，而且在为那些对噪声敏感的应用供电时完全不需要增加滤波器组件尺寸。同时也可实现上游开关转换器的较高频运作（改善尺寸和低频敏感区域），在1MHz处高于80dB的PSRR可最大程度的抑制转换器输出纹波的影响。

结论

GM1200 突破性的噪声和 PSRR 性能，再加上其可靠性和易用性，使之非常适合为噪声敏感型应用供电。凭借其基于电流基准的架构，噪声和 PSRR 性能不会受到输出电压的影响。此外，还可以把多个 GM1200 直接并联起来，以进一步降低输出噪声、增加输出电流和减少 PCB 上散播的热量。

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