一、什么是PSRR？

**PSRR（Power Supply Rejection Ratio，電源電壓抑制比）**是運(yùn)算放大器一個(gè)非常重要的參數(shù)，它衡量的是運(yùn)放對(duì)電源電壓變化的抑制能力。換句話說，它描述了運(yùn)放輸出端受電源波動(dòng)干擾的敏感度。

定義公式：

PSRR=ΔV電源ΔV輸出\text{PSRR} = \frac{\Delta V_\text{電源}}{\Delta V_\text{輸出}}PSRR=ΔV輸出ΔV電源

通常以 dB 表示：

PSRR(dB)=20log?10ΔV電源ΔV輸出\text{PSRR(dB)} = 20 \log_{10} \frac{\Delta V_\text{電源}}{\Delta V_\text{輸出}}PSRR(dB)=20log10ΔV輸出ΔV電源

ΔV電源：電源電壓變化量

ΔV輸出：輸出隨電源變化引起的電壓變化量

直觀理解：PSRR 越高，說明運(yùn)放對(duì)電源噪聲越不敏感，輸出越穩(wěn)定。

二、PSRR的典型數(shù)值與單位

運(yùn)放的PSRR通常在數(shù)據(jù)手冊(cè)中標(biāo)注，常見范圍：

運(yùn)放類型PSRR典型值通用運(yùn)放60 ~ 100 dB精密運(yùn)放100 ~ 120 dB高速運(yùn)放50 ~ 80 dB

注意事項(xiàng)：

PSRR隨頻率變化，通常在低頻下最高，高頻下下降。

數(shù)據(jù)手冊(cè)中一般標(biāo)注在直流（0 Hz）或1 kHz的條件下。

三、PSRR對(duì)電路設(shè)計(jì)的意義

電源噪聲抑制：在模擬電路中，電源紋波或干擾會(huì)直接通過運(yùn)放影響信號(hào)，如果PSRR低，輸出信號(hào)可能被嚴(yán)重污染。

高精度應(yīng)用：儀表放大器、ADC前端電路等，對(duì)信號(hào)精度要求高，PSRR必須高。

電源設(shè)計(jì)優(yōu)化：知道運(yùn)放的PSRR，可以評(píng)估是否需要額外的穩(wěn)壓或?yàn)V波電路。

舉例：如果電源紋波為50 mV，運(yùn)放PSRR=80 dB，則輸出紋波約為：

Vout ripple=50?mV1080/20≈0.5?μVV_\text{out ripple} = \frac{50\,\text{mV}}{10^{80/20}} \approx 0.5\,\mu\text{V}Vout ripple=1080/2050mV≈0.5μV

對(duì)高精度測(cè)量幾乎無影響。

四、PSRR與電路設(shè)計(jì)的關(guān)系

1. 非反相放大器示例

電路：

V+ ---+

     |

     \

     / R1

     \

     /

Vin --+----+---- Vout

         |

         \

         / R2

         \

         /

        GND

關(guān)鍵點(diǎn)：

PSRR越高，輸出對(duì)V+變化的敏感度越低。

當(dāng)設(shè)計(jì)增益時(shí)，需要考慮PSRR與增益的相互影響，實(shí)際輸出可能因增益過大放大了電源噪聲。

2. 電源設(shè)計(jì)建議

雙電源VS單電源：雙電源運(yùn)放通常PSRR更高。

外加旁路電容：在V+、V-端并聯(lián)電容（如0.1~10 μF），可以濾除高頻紋波，提高實(shí)際PSRR效果。

選擇高PSRR運(yùn)放：高精度測(cè)量或ADC驅(qū)動(dòng)時(shí)，選擇PSRR>100 dB運(yùn)放。

3. 高頻下PSRR衰減

PSRR隨頻率下降，這意味著高頻電源噪聲可能仍會(huì)影響運(yùn)放輸出。

對(duì)策：在電源端增加陶瓷電容，必要時(shí)加LC濾波。

五、PSRR在工程中的應(yīng)用案例

精密ADC前端

運(yùn)放直接驅(qū)動(dòng)ADC，電源噪聲會(huì)直接影響轉(zhuǎn)換精度。

選用高PSRR運(yùn)放，并加電源濾波，可保證ADC采樣精度。

音頻放大器

電源紋波會(huì)產(chǎn)生底噪，低PSRR運(yùn)放會(huì)導(dǎo)致“嗡嗡聲”。

使用PSRR>80 dB的運(yùn)放可以明顯降低噪聲。

傳感器信號(hào)放大

例如熱電偶、壓力傳感器的微小信號(hào)放大，電源波動(dòng)會(huì)直接干擾測(cè)量。

高PSRR運(yùn)放結(jié)合穩(wěn)壓電源，可保證測(cè)量精度。

六、總結(jié)與選型建議

理解PSRR：它是衡量運(yùn)放抗電源干擾能力的關(guān)鍵指標(biāo)。

高精度電路必須高PSRR：尤其是ADC驅(qū)動(dòng)、精密儀表放大器。

電源濾波不可少：旁路電容和穩(wěn)壓設(shè)計(jì)能顯著提升實(shí)際性能。

關(guān)注頻率特性：不僅看直流PSRR，還要關(guān)注高頻PSRR曲線。