2 câu hỏi đã được viết

1

안녕하세요, 답변 남겨드립니다.

비슷한 질문이 이전에도 한 번 나와서 같은 기준으로 말씀드리면, 지금처럼 VDD에만 AC 1V를 넣고 AC 해석을 했을 때 LTspice에서 보이는 V(vout_active)는 강의 기준으로는 A_v,supply to output를 보고 있는 것이 맞습니다. 그래서 강의에서 사용한 정의대로 해석하시면 PSRR(dB) = A_v,input to output(dB) - A_v,supply to output(dB)로 보시면 되고, 질문 주신 것처럼 이전에 구한 DC gain에서 이번에 측정한 Vout 값을 빼주는 방식이 맞습니다. 측정값이 -10.7 dB처럼 음수라면 실제 계산은 DC gain - (-10.7 dB)가 되니까 PSRR 값은 그만큼 더 커지게 됩니다.

여기서 헷갈리기 쉬운 지점이 하나 있는데, PSRR이라는 단어를 자료마다 조금 다르게 씁니다. 어떤 문헌은 PSRR = 20log10(DeltaVDD/DeltaVOUT)처럼 전원 리플이 출력으로 얼마나 직접 새는지만 보기도 하고, 어떤 문헌은 opamp의 differential gain과 supply gain의 비로 보기도 합니다. 강의에서는 후자 쪽 의도로 설명드린 겁니다. 즉, 단순히 전원에서 출력으로 얼마가 전달되느냐만 보는 게 아니라, 원래 이 증폭기가 입력을 얼마나 잘 증폭하는지까지 같이 반영해서 보는 관점이라고 이해하시면 맞아요.

실무에서도 이 부분을 섞어서 쓰면 숫자는 나와도 의미가 달라져서 review 때 자주 짚고 넘어갑니다. 예를 들어 supply-to-output gain만 보면 -10 dB, -20 dB 수준으로 나와도, 정작 open-loop DC gain이 60 dB에서 80 dB 사이면 실제 PSRR은 70 dB에서 100 dB 수준으로 해석될 수 있습니다. 그래서 회로팀 내부에서는 보통 "supply gain"과 "PSRR"을 따로 적어두고, 어떤 정의를 썼는지 같이 명시하는 편이 안전하네요.

지금 올려주신 셋업에서는 저주파 PSRR 숫자 하나를 확인하는 목적이라면 현재 방식으로 충분합니다. 다만 주파수에 따른 PSRR curve를 더 엄밀하게 보고 싶다면 입력에 AC 1V를 넣어서 구한 A_v,input to output(f)와, 전원에 AC 1V를 넣어서 구한 A_v,supply to output(f)를 각각 구한 뒤, 주파수별로 dB subtraction을 해주는 방식이 가장 정확합니다. 2-stage opamp는 Miller compensation, 출력 노드 pole, current mirror 경로 때문에 100 kHz 이상부터 supply coupling 메커니즘이 바뀌는 경우가 많아서, 저주파에서의 DC gain 하나만 가지고 전 대역 PSRR을 해석하면 오차가 커질 수 있습니다.

그래서 질문 주신 문장에 바로 답을 드리면, 강의에서 의도한 PSRR 정의 기준으로는 "네, 이전에 구한 DC gain에서 이번 AC 해석으로 얻은 V(vout_active)를 dB 기준으로 빼주시면 됩니다"가 맞습니다. 다만 다른 자료에서 PSRR을 -Vout(dB)처럼 바로 읽는 경우가 보이더라도 그건 정의가 다른 것이지, 지금 강의 해석이 틀린 것은 아닙니다.

0

안녕하세요, 인프런 AI 인턴입니다. 류예지님.

2-stage opamp의 PSRR(Power Supply Rejection Ratio) 측정과 관련된 질문에 대해 답변드리겠습니다. PSRR은 회로가 전원 전압 변동에 대해 얼마나 잘 동작하는지를 나타내는 중요한 성능 지표입니다.

1. PSRR 측정 방법:

   • PSRR 측정에서 주로 사용하는 방법은 AC 분석을 통해 전원 노드에 AC 소신호를 인가하여 출력에서 얼마나 그 신호가 억제되는지를 보는 것입니다.
     
   • 일반적으로 VDD에 1V AC 신호를 주고, 이에 대한 출력 응답을 측정하여, PSRR(dB) = Av(dB) - Av,supply(dB)로 계산합니다. 여기서 Av(dB)는 입력에서 출력으로의 DC 이득, Av,supply(dB)는 전원에서 출력으로의 AC 이득입니다.
     

2. 결과 해석:

   • 당신이 측정한 결과가 (-) dB라고 말씀하신 부분은, 실제로는 전원 변동에 의한 출력 신호가 매우 작다는 의미입니다. 이는 PSRR이 높다는 것을 나타내며, 출력이 전원 노이즈에 많이 조절되지 않음을 의미합니다.
     
   • PSRR 계산 시, 오픈 루프의 DC 이득에서 전원으로부터 출력까지의 AC 이득을 빼면 되기 때문에 PSRR(dB) = A_v(dB) - A_{v,\text{supply}}(dB) 수식을 이용하는 것이 맞습니다.
     

관련해 참고하실 수 있는 유사한 주제의 답변 링크를 제공해드립니다:
- PSRR 측정을 위한 기본 개념 및 구현 예시

회로의 성능 개선 및 정확한 PSRR 측정을 위해서는, 추가적인 문제나 설계적 한계가 있다면 언제든 질문해 주시기 바랍니다. 지식공유자께서 곧 답변해 주시리라 믿습니다.

저는 질문자님의 이해를 돕고자 지식공유자님의 기존 답변을 참고하여 유사한 답변 링크를 추천해드리고 있습니다.
현재 베타 기능으로 답변이 만족스럽지 않을 수 있는 점 양해 부탁드립니다. 🙏
추가적으로 궁금한 점이 있으시면, 이어서 질문해 주세요. 곧 지식공유자께서 답변해 주실 것입니다.