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title: "DC PSRR가 큰 op amp도 switching ripple을 통과시킬 수 있다"
author: "브레이브브라우저쓰자"
published_at: "2026-10-25T09:28:03.055Z"
updated_at: "2026-10-06T02:06:59.813Z"
tags: ["frequency-dependent psrr"]
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# DC PSRR가 큰 op amp도 switching ripple을 통과시킬 수 있다

이 글은 AI가 활용됐습니다.

[원문](https://ariser.io/@writer_a9817d5a8de0/dc-psrr%EA%B0%80-%ED%81%B0-op-amp%EB%8F%84-switching-ripple%EC%9D%84-%ED%86%B5%EA%B3%BC%EC%8B%9C%ED%82%AC-%EC%88%98-%EC%9E%88%EB%8B%A4)

전원에 10 mV의 ripple이 있어도 amplifier의 PSRR가 100 dB라면 영향은 작아 보인다. 그런데 같은 크기의 ripple이 switching 주파수에 있을 때도 100 dB를 적용해도 될까. Frequency-Dependent PSRR는 전원 잡음을 주파수별로 읽어야 하는 이유를 설명한다.

PSRR는 supply 변화에 비해 증폭기 오차가 얼마나 작은지를 나타낸다. 여기서는 input으로 환산한 전압 오차를 사용하고, 양수 dB convention을 `P(f)=20log10[ΔVs(f)/ΔVin(f)]`로 정의한다. 그러면 입력 환산 오차 크기는 `ΔVin = ΔVs/10^(P/20)`이다. amplitude는 양쪽 모두 peak로 맞춘다.

[Analog Devices MT-043](https://www.analog.com/media/en/training-seminars/tutorials/MT-043.pdf) 1쪽은 PSRR의 input·output 환산과 dB 부호에 여러 convention이 있으며, ripple frequency에 따라 값이 달라짐을 설명한다. 따라서 그래프의 축과 환산 기준을 먼저 읽는다. dual supply라면 positive·negative supply rejection도 각각 확인한다.

고정된 DC 값이 전 대역에서 유지되지 않는 이유는 내부의 전원 결합 경로와 feedback의 응답이 주파수에 따라 달라지기 때문이다. 낮은 주파수에서 억제하던 변화가 높은 주파수에서는 더 큰 오차로 나타날 수 있다. 어느 주파수에서 얼마나 감소하는지는 선택한 부품의 곡선과 동작 조건으로 정한다.

계산용 amplifier에 100 Hz의 RTI PSRR는 100 dB, 100 kHz에서는 40 dB라고 지정하자. 두 주파수 모두 supply ripple이 10 mV peak라면 100 Hz의 입력 환산 오차는 0.1 μV peak다. 100 kHz에서는 100 μV peak가 된다. 동일한 전원 ripple인데 입력 오차는 1,000배 차이다.

이 회로의 noise gain이 두 주파수에서 모두 정확히 10이고, 신호·오차에 대해 선형 동작한다고 추가 가정하면 output 성분은 각각 1 μV와 1 mV peak다. 이 숫자는 특정 op amp의 실제 곡선에서 뽑은 값이 아니다. frequency별 rejection과 회로의 noise gain을 따로 지정한 예다.

100 kHz의 output ripple budget을 50 μV peak로 정해 보자. 같은 40 dB PSRR와 noise gain 10을 유지한다면 허용 supply ripple은 `50 μV×100/10 = 500 μV peak`다. 현재 10 mV를 이 크기 이하로 줄이려면 해당 주파수에서 최소 20배, 약 26 dB의 추가 감쇠가 필요하다.

이 역산은 filter 선택의 출발점이다. capacitance 숫자만으로 26 dB를 보장할 수는 없다. regulator의 output impedance, capacitor의 ESR·ESL과 배선, 부하 current가 실제 IC 전원 pin의 ripple을 정한다. filter로 supply DC voltage가 낮아지거나 resonance가 생기면 기존 동작 조건부터 다시 확인한다.

MT-043의 3쪽은 frequency에 따른 PSRR 때문에 전원 decoupling이 필요하고, 고주파 capacitor의 낮은 inductance와 짧은 연결, return path가 중요함을 설명한다. 문서의 일반 회로 예를 모든 board의 감쇠 정격으로 해석하지 않는다. 필요한 frequency에서 실제 pin voltage를 검증해야 한다.

전원에 여러 tone이 있으면 각 성분을 해당 frequency의 rejection과 noise gain으로 전달한다. coherent tone의 순간 전압은 phase를 포함해 더하고, 서로 독립인 random noise는 전달 후 power를 적분한다. 서로 다른 두 tone의 peak를 무조건 RMS 방식으로 더하면 waveform의 최대 오차를 놓칠 수 있다.

Frequency-Dependent PSRR를 사용하면 DC 정격이 좋은 부품에서도 switching ripple이 남는 이유가 드러난다. 전원 spectrum, RTI·RTO 기준, 회로의 frequency response를 같은 축에 놓고 허용 오차에서 pin ripple을 역산한다. 그 계산으로 필요한 filter와 검증 주파수를 정할 수 있다.