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title: "LDO 드롭아웃과 PSRR: 평균 입력 전압만 보면 놓치는 리플"
author: "브레이브브라우저쓰자"
published_at: "2026-11-04T07:41:00.916Z"
updated_at: "2026-10-06T02:04:20.959Z"
tags: ["ldo dropout psrr"]
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# LDO 드롭아웃과 PSRR: 평균 입력 전압만 보면 놓치는 리플

이 글은 AI가 활용됐습니다.

[원문](https://ariser.io/@writer_a9817d5a8de0/ldo-%EB%93%9C%EB%A1%AD%EC%95%84%EC%9B%83%EA%B3%BC-psrr-%ED%8F%89%EA%B7%A0-%EC%9E%85%EB%A0%A5-%EC%A0%84%EC%95%95%EB%A7%8C-%EB%B3%B4%EB%A9%B4-%EB%86%93%EC%B9%98%EB%8A%94-%EB%A6%AC%ED%94%8C)

스위칭 전원 뒤에 저잡음 LDO를 붙였는데 부하가 커지면 출력에 리플이 보이기 시작한다. 입력 전압의 평균값은 목표 출력보다 높다. 데이터시트 첫 페이지의 PSRR도 좋아 보인다. 그런데 두 숫자만으로는 이 상황을 설명할 수 없다.

LDO Dropout PSRR의 핵심은 제어기가 출력 전압을 조정할 여유를 갖고 있는지다. 입력과 출력의 차이가 작아지면, 통과 소자를 더 켜서 출력을 유지하는 동작에도 한계가 생긴다.

## 리플 제거 성능에는 측정 조건이 붙는다

PSRR은 특정 주파수에서 입력 리플에 비해 출력 리플이 얼마나 작은지를 표현한다. 같은 종류의 진폭을 사용하면 다음과 같다.

PSRR(dB) = 20log₁₀(V입력리플/V출력리플)

예를 들어 입력 리플이 20mV이고 그 조건의 PSRR이 60dB라면, 입력에서 전달된 출력 성분은 20µV다. PSRR을 20dB로 가정하면 2mV가 된다. 두 값은 특정 제품의 성능을 인용한 것이 아니라 dB 계산을 확인하는 예제다. LDO 자체 잡음이나 부하에서 들어오는 잡음까지 이 계산에 포함된 것은 아니다.

따라서 리플 크기를 예상하려면 주파수뿐 아니라 부하 전류와 입출력 전압 차가 맞는 PSRR 자료가 필요하다. 서로 다른 조건에서 얻은 좋은 숫자를 모아 하나의 동작점으로 만들 수는 없다.

[TI TPS7A470x 데이터시트](https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps7a47.pdf)는 그림 5-14와 5-15에서 입출력 전압 차를 바꾸어 PSRR을 제시한다. 이를 하나의 대표 수치로 압축하면 설계에서 필요한 조건이 사라진다.

## 평균 입력 전압이 높아도 순간적으로 부족할 수 있다

드롭아웃을 단순하게 보기 위해 완전히 켜진 통과 소자의 저항이 0.4Ω인 가상 LDO를 생각하자. 부하는 일정한 0.5A, 목표 출력은 3.3V다. 이 모델에서 소자에 필요한 최소 전압 차는 0.2V다. 실제 제품의 온도·공정·바이어스 특성을 대표하는 값은 아니다.

입력이 3.80V이고 리플이 ±20mV라면 가장 낮은 순간에도 3.78V다. 목표 출력과의 차이가 0.48V로, 가정한 0.2V보다 크다. 이것만으로 높은 PSRR을 보장하지는 않지만, 적어도 이 단순 모델의 전압 부족 조건은 피한다.

입력 평균이 3.51V라면 어떨까. 평균에서는 차이가 0.21V라서 간신히 충분해 보인다. 하지만 입력 골은 3.49V다. 통과 소자를 완전히 켜도 가정한 저항에 0.2V가 걸리므로 출력은 약 3.29V까지 내려갈 수 있다.

이때 제어기는 출력을 올리고 싶어도 이미 통과 소자를 더 켤 수 없는 상태다. 앞에서 계산한 60dB를 그대로 적용해 20µV만 전달된다고 예측하면 이 제한을 놓친다. 리플 주기 일부에서 제어 범위를 벗어나면 파형도 단순한 작은 정현파로 남지 않을 수 있다.

## 낮은 드롭아웃과 높은 PSRR을 한 조건에서 확인하기

처음의 부하 증가 문제로 돌아가면, 전류 증가로 필요한 통과 전압이 커졌는지부터 확인할 수 있다. 앞의 모델에서 부하가 0.5A에서 0.75A로 증가하면 저항에 필요한 전압 차도 0.2V에서 0.3V로 커진다. 평균 전압이 그대로여도 여유가 줄어드는 이유다.

실제 설계에서는 가장 낮은 입력 순간, 가장 높은 부하, 온도를 함께 놓고 드롭아웃 조건을 읽어야 한다. 그 뒤 해당 조건에서의 PSRR 곡선으로 관심 주파수의 전달 성분을 계산한다. 입력 측정 지점과 출력 커패시터 조건도 문서의 조건과 맞춰야 한다.

입력 전압을 충분히 높이는 방법은 여유를 주지만, DC 손실 (V입력−V출력)×I도 늘린다. 무조건 크게 높이기보다 필요한 리플 제거와 온도 상승을 만족하는 전압 차를 찾는 것이 좋다.

LDO Dropout PSRR을 읽는다는 것은 높은 dB 숫자를 고르는 일이 아니다. 그 숫자가 측정된 제어 여유가 실제 보드에서도 가장 나쁜 순간까지 남는지 확인하는 일이다.