原標題：LDO 基礎知識：噪聲 - 前饋電容器如何提高系統性能

在LDO（低壓差線性穩壓器）的基礎知識中，噪聲是一個重要的考慮因素，而前饋電容器（CFF）在提高系統性能方面，特別是降低噪聲方面，發揮著關鍵作用。以下是對前饋電容器如何提高LDO系統性能的詳細解釋：

一、前饋電容器的作用原理

前饋電容器是與電阻分壓器頂部電阻并聯的可選電容器。在LDO的電壓調節控制環路中，誤差放大器使用電阻器網絡（R1和R2）來提高基準電壓的增益，類似于驅動場效應晶體管柵極的同相放大器電路。這種設置意味著基準的直流電壓將按1+R1/R2的系數提高，同時，在誤差放大器的帶寬內，基準電壓的交流元件（如噪聲）也會被放大。通過在頂部電阻器上添加電容器（即前饋電容器），可以為特定頻率范圍引入交流分流器，使該頻率范圍中的交流元件保持在單位增益范圍內。電容器的阻抗特性將決定這個頻率范圍。

二、前饋電容器對系統性能的提升

1. 改善噪聲：

• 通過在頂部電阻器上添加前饋電容器，可以有效降低輸出噪聲。例如，在某些LDO中，通過添加一個100nF的電容器，可以將噪聲從9μVRMS降至4.9μVRMS。

2. 提高穩定性：

• 前饋電容器還會在LDO反饋環路中引入零點（ZFF）和極點（PFF）。將零點置于發生單位增益的頻率之前可以提高相位裕度，從而增強系統的穩定性。額外的相位裕度意味著LDO輸出將出現較少的振鈴，穩定速度會更快。

3. 改善負載響應：

• 通過增加相位裕度，LDO的負載瞬態響應也會得到改善。這意味著在負載電流急劇變化時，輸出電壓的波動將減小，恢復速度將加快。

4. 提高電源抑制比（PSRR）：

• 前饋電容器還可以改善特定頻率范圍的PSRR。增加CFF電容會將零點向左推，從而改善環路響應和較低頻率范圍內的PSRR。這有助于減少來自電源的噪聲對輸出電壓的影響。

三、使用前饋電容器的注意事項

1. 僅適用于可調LDO：

• 值得注意的是，前饋電容器僅在使用可調LDO時才可行，因為電阻器網絡是外部的。對于固定輸出的LDO，由于電阻器網絡是內部的，因此無法添加前饋電容器。

2. 電容器的選擇：

• 為了保持系統的穩定性，必須仔細選擇前饋電容器的值。通常建議選擇介于10nF和100nF之間的值。較大的CFF可能會帶來其他挑戰，如增加成本、占用更多空間等。

3. 與其他電容器的配合：

• 在實際應用中，前饋電容器通常與降噪電容器（CNR/SS）配合使用，以進一步提高交流性能。這些電容器在降低噪聲、提高穩定性和改善負載響應方面發揮著協同作用。

綜上所述，前饋電容器在提高LDO系統性能方面發揮著重要作用。通過降低噪聲、提高穩定性、改善負載響應和提高PSRR，前饋電容器有助于優化電源設計，滿足各種應用需求。