一、什么是PSRR？

**PSRR（Power Supply Rejection Ratio，电源电压抑制比）**是运算放大器一个非常重要的参数，它衡量的是运放对电源电压变化的抑制能力。换句话说，它描述了运放输出端受电源波动干扰的敏感度。

定义公式：

PSRR=ΔV电源ΔV输出\text{PSRR} = \frac{\Delta V_\text{电源}}{\Delta V_\text{输出}}PSRR=ΔV输出ΔV电源

通常以 dB 表示：

PSRR(dB)=20log⁡10ΔV电源ΔV输出\text{PSRR(dB)} = 20 \log_{10} \frac{\Delta V_\text{电源}}{\Delta V_\text{输出}}PSRR(dB)=20log10ΔV输出ΔV电源

ΔV电源：电源电压变化量

ΔV输出：输出随电源变化引起的电压变化量

直观理解：PSRR 越高，说明运放对电源噪声越不敏感，输出越稳定。

二、PSRR的典型数值与单位

运放的PSRR通常在数据手册中标注，常见范围：

运放类型PSRR典型值通用运放60 ~ 100 dB精密运放100 ~ 120 dB高速运放50 ~ 80 dB

注意事项：

PSRR随频率变化，通常在低频下最高，高频下下降。

数据手册中一般标注在直流（0 Hz）或1 kHz的条件下。

三、PSRR对电路设计的意义

电源噪声抑制：在模拟电路中，电源纹波或干扰会直接通过运放影响信号，如果PSRR低，输出信号可能被严重污染。

高精度应用：仪表放大器、ADC前端电路等，对信号精度要求高，PSRR必须高。

电源设计优化：知道运放的PSRR，可以评估是否需要额外的稳压或滤波电路。

举例：如果电源纹波为50 mV，运放PSRR=80 dB，则输出纹波约为：

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

对高精度测量几乎无影响。

四、PSRR与电路设计的关系

1. 非反相放大器示例

电路：

V+ ---+

     |

     \

     / R1

     \

     /

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

         |

         \

         / R2

         \

         /

        GND

关键点：

PSRR越高，输出对V+变化的敏感度越低。

当设计增益时，需要考虑PSRR与增益的相互影响，实际输出可能因增益过大放大了电源噪声。

2. 电源设计建议

双电源VS单电源：双电源运放通常PSRR更高。

外加旁路电容：在V+、V-端并联电容（如0.1~10 μF），可以滤除高频纹波，提高实际PSRR效果。

选择高PSRR运放：高精度测量或ADC驱动时，选择PSRR>100 dB运放。

3. 高频下PSRR衰减

PSRR随频率下降，这意味着高频电源噪声可能仍会影响运放输出。

对策：在电源端增加陶瓷电容，必要时加LC滤波。

五、PSRR在工程中的应用案例

精密ADC前端

运放直接驱动ADC，电源噪声会直接影响转换精度。

选用高PSRR运放，并加电源滤波，可保证ADC采样精度。

音频放大器

电源纹波会产生底噪，低PSRR运放会导致“嗡嗡声”。

使用PSRR>80 dB的运放可以明显降低噪声。

传感器信号放大

例如热电偶、压力传感器的微小信号放大，电源波动会直接干扰测量。

高PSRR运放结合稳压电源，可保证测量精度。

六、总结与选型建议

理解PSRR：它是衡量运放抗电源干扰能力的关键指标。

高精度电路必须高PSRR：尤其是ADC驱动、精密仪表放大器。

电源滤波不可少：旁路电容和稳压设计能显著提升实际性能。

关注频率特性：不仅看直流PSRR，还要关注高频PSRR曲线。