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一直觉得linear是一家了不起的公司，总是能有些非常创新性的高性能模拟器件推出来，前些年就注意到LT出了款LT3045 20V, 500mA, Ultralow Noise, Ultrahigh PSRR Linear Regulator，超低噪声LDO，性能非常卓越，LT官方给出的features如下
一直也没机会用上，马云家上有肯定有卖的，不过大家都知道上面实在鱼龙混杂假货太多，实在不敢下手，这段时间又想搞点精密的东东玩玩，模拟电源需要些低噪声的LDO，手头有些TI的20uVrms的低噪声LDO，TPS7A49什么的也不错，堪用，某商城能买到的还有TI的TPS7A47低至4uVrms，甚至还有TPS7A87低至3.8uVrms的，价格也都不便宜。不过好多年过去了，始终也没有见过能超过LT3045的，所以一直也是心念念的，这十一放假的前两天，偶然又看到有几家在卖，就找了家看着靠谱的买了几片试试，不过总担心假货太多，还是要做款评估验证板仔细验证下才放心的。这就是强迫症患者在马云家买芯片引发的血案啊。
LT3045最大的特点就是10Hz~100KHz宽带噪声才0.8uVrms，这个水平目前只有LT3042能达到了，其余的LDO噪声再低也没有低于2uVrms的了吧，不过LT3042只能输出200mA。这就好办了，只要测试出芯片的噪声低于2uVrms，并且输出电流达到500mA就肯定是LT3045无疑了。输出电流测试好办，电子负载一接就清楚了。
要测量这么低的噪声就不好办了，0.8uVrms的10Hz~100KHz噪声相当于2nV/√Hz ，需要了解1K电阻的约翰逊噪声就4nV/√Hz 了，100KHz带宽下就是1.26uVrms。要测量这么低的噪声就必须有底噪低于测量对象1/3的宽带放大器，也就必须低于0.3uVrms，目前运放宽带输入电压噪声最低的仍旧是AD797 LT1028这些，典型值是0.9~1.2nV/√Hz的水平，相当于0.38uVrms，虽然输入宽带电流噪声有点大为2.0pA/√Hz，不过只要电阻足够小就可以让电流噪声的影响尽量小，10欧情况下输入电流噪声折算成电压大约是6.3nVrms，10欧电阻本身的约翰逊噪声就有0.13uVrms了，如果用50欧姆则是0.28uVrms，可见这个时候电阻本身的约翰逊噪声是主要贡献者了。无论运放噪声如何低，电阻噪声总是在那摆着避不开的。还是采用多年前我做0.1Hz~10Hz超低噪声测试实验时用的OPA2188运放并联降噪大法吧。2颗AD797并联是0.707倍，4颗就是1/2了。
再估算下一个AD797非反相放大器的RTI噪声，运放输入电压噪声贡献0.38uVrms，10欧电阻贡献0.13uVrms，只要电阻低于100欧，则运放输入电流噪声在其上的贡献就不高于0.063uVrms，这点几乎可以忽略不记了。于是一个前置放大器电路总的RTI大致是√(0.38*0.38+0.13*0.13)=0.4uVrms 100KHZ带宽理论上2颗并联底噪就是0.28uVrms左右，低于0.8的1/3了，足够对付LT3045的超低噪声了。LT官方有篇《AN159 Measuring 2nVHz Noise and 120dB Supply Rejection on Linear Regulators》，电路比较复杂，就只用其中的宽带滤波器部分电路了。不过它的低通4阶滤波器并非是-3DB@100KHZ，而是93KHz附近好像。不过既然LT官方给出这样的实例，就还是按照他的来吧。
只是为了验证下芯片，所以不打算搞太复杂花太大精力了。这次鸟枪换炮没有用洞洞板了，感谢嘉立创PCB打样才5块钱，我可以尽情发挥想象力不用担心钱包扁扁啊。利用十一的几天时间画了电路板。
电路分为部分，LT3045和LT3045-1，然后就是超低噪声宽带放大器部分了。电路也比较简洁，从实际测试结果来看是有效的
一、LT3045 LDO部分，采用2节18650锂电池8.4V供电，输出设置为5.5V，500mA，元件取值正如图上标的。
二、LT3045-1部分，类似LT3045，预留了VIOC引脚外接，打算外接3R33模块的ADJ引脚来实现前面DC-DC BUCK降压模块自动跟踪LT3045-1输出。
三、4xAD797并联超低噪声10HZ~100KHz宽带放大器部分。
AD797采用ADI官方PDF第15页上的1000倍扩展带宽放大电路，带宽是450KHz。都采用DIP8的器件方便跟换。这部分元件数值如图上，不同的是手头零件限制进行了调整：首先是没有买WIMA MKS4 47uF薄膜电容，还有4.7uF的薄膜电容，所以就考虑暂时不测10HZ这么低的了，100HZ~100KHz的就凑合了，根据理论计算仿真估计，10Hz~100Hz这部分噪声贡献远远不到10Hz~100KHz的10%，甚至不到1%，因此就不打算用到10HZ这么低的高通HPF了，根据手头零件调整吧，这样零件就好选择多了，
隔直输入采用了22uF x2，输入电阻也采用了51欧，这样电阻的约翰逊噪声以及运放输入电流噪声的影响更低，这样输入一阶RC的-3db点是71Hz
2阶高通滤波器这部分采用了手头有的2.2uF薄膜电容，其转折频率大致变成了18HZ左右
这里再次感谢嘉立创5元PCB打样还包邮的活动，10月7日中午下单，10月8日如期交付寄出，10月10日就收到了，真是广大电子爱好者工程师的福音啊。
接下来几天就在断断续续焊接，自己第一次焊接LT3045EDD这样小的10PIN DFN的器件，真是心里没底，怕高温吹坏了，特地在某商城买的维修佬138度的低温针管锡膏，实际操作下来发现DFN器件真是很爽的，先用锡膏涂在器件的位置，涂涂均匀，不要太厚，然后仔细对准位置放好，一定要对准确，然后热风枪放到180度，由远到近，慢慢的加热，一会就看到锡融化了，再继续吹一下，这个时候用镊子轻轻敲几下震动震动电路板，然后移开热风枪，吹完之后如果侧边有多锡了就涂点助焊剂用K型烙铁头慢慢拉一下就非常漂亮了， 这么着事情就成了，一次就成功啊，SO EASY，真是比MSOP这些个容易啊，不用担心拆下来断脚，以后真是只愿意用DFN QFN类型的了。
12号晚上才终于把板子焊完，接下来慢慢着手做测试。
测试设备：普源DG1022U双通道25MHz信号发生器，普源DS2072A双通道示波器，爱得克斯IT8511电子负载。
LT3045采用2节18650电池8.4V供电，宽带放大器采用4节18650正负8.4V供电。信号传输采用50欧姆同轴电缆，示波器设置为X1，1M欧交流输入，20MHz带宽限制。
一、10Hz~100KHz带通滤波器电路的实际测试：
示波器采样为平均值64次以准确读取波形幅值，信号发生器输出幅度为7.5Vpp，-3db就是5.4Vpp左右。实测低频-3db点为18Hz，不过由于输入隔直回路只采用了44uF的电容和51欧电阻，因此一阶转折点是70HZ左右，100HZ以下都是一阶缓缓下降直到二阶高通HPF的转折点变成三阶下降。以下为示波器实测截图，带宽内为7.6Vpp左右，-3DB点为5.4V左右。所以实测该滤波器-3DB带宽为18Hz~94KHz，虽然100Hz以下的频率衰减有点多，高频LPF开始也有点早。根据LT的AN159的电路，其后端4阶LPF仿真出来差不多就是94KHZ左右的，跟实测基本是吻合的。
下面是示波器实测的图片
二、超低噪声宽带放大器整体底噪实测
方式输入44uF隔直电容直接接输入端地，这样示波器上读出峰峰值再除以实际放大倍数就可以得到放大器底噪的峰峰值数值，按照白噪声的转换，峰峰值可以大致估算为有效值的6倍。采样方式为峰峰值检测。测试噪声的时候时基统一至于5mS/DIV（AN159上采用的是1mS时基，这样测出来峰峰值略小，并且不容易看清50Hz外部干扰波形轮廓）。
1xAD797 放大5000倍，输出14.80mVpp，相当于2.96uVpp, 0.5uVrms
2xAD797 放大10000倍，输出20.04mVpp，相当于2uVpp, 0.34uVrms
3xAD797 放大15000倍，输出25mVpp，相当于1.67uVpp, 0.28uVrms
4xAD797 放大20000倍，输出27.6mVpp，相当于1.38uVpp, 0.23uVrms
三、LT3045 LDO输出噪声实测
示波器读数为89.60mVpp，这时候是放大20000倍的，因此89.6mVpp/20000=4.48uVpp 大致折算成0.75uVrms，考虑到带通滤波器的带宽实际上要小一些，因此认为这个值是可以接受，靠谱的。
四、LT3045接电子负载输出500mA正常
五、LT3045接电子负载，1KHz动态负载测试10mA/500mA。
总结，经过实际测试之前理论估算的情况大致也被验证了，由于被测的LT3045跟放大器都做在一块PCB上，而且PCB两面都大面积敷铜以减少外部干扰，还有就是LDO输出阻抗非常低，超低噪声放大器的输入也只有50欧姆电阻，因此即使没有加屏蔽罩也未见太明显的干扰，还有很重要的就是全部都是采用电池供电。暂时就测了这些，憋了一个国庆想通过测试了解的都有了，就记录到这吧。水平有限，时间仓促，难免错误，欢迎大家指点探讨。
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发表于 2019-10-14 17:48:30
楼主
壕个头啊，玩个十几块钱的片子也能叫做壕，家境贫寒啊
