¿Optimización del circuito de potencia del regulador para un bajo nivel de ruido?

Prácticamente todos los LDO son muy silenciosos, la perla de ferrita (inductor con grandes pérdidas de CA) no está allí para suprimir el ruido del LDO en sí, sino para filtrar cualquier ruido VHF que provenga de la fuente de alimentación principal, las perlas de ferrita funcionan mejor para atenuar el ruido de 10MHz-1GHz (funcionan a frecuencias más altas y más bajas, pero ese es el rango más común).

La página 8, Figura 19 de la hoja de datos tiene las características de atenuación de ruido del LDO, a 1 MHz, la relación de rechazo de ondulación es de alrededor de 40 dB para una carga de 500 mA, 40 dB es una reducción de 100 veces en la amplitud de la ondulación de voltaje. 40dB a 1MHz es bastante bueno para un LDO, si tiene 10mVpp entrando (que es razonablemente ruidoso), entonces tendrá solo 100uVpp de ruido en la salida (en la página tres dice "Ruido de salida 10Hz-100kHz: 45uVrms, por lo que tiene una salida bastante limpia para empezar, y una regulación de línea de 40uV por 1V de cambio de entrada me parece bastante buena).

Lo más probable es que el ADC agregue al menos otros 20-40dB de PSRR (relación de rechazo de la fuente de alimentación) a 1MHz, por lo que ya está viendo un ruido de ~1-10uV, que es 5-50 veces más pequeño que el LSB de un ADC de 16 bits en funcionamiento a 3,3 V. Ahora, el ADC y los PSRR del LDO se degradarán a frecuencias más altas, pero también lo hace la atenuación de entrada de su ADC (tienen límites internos de ancho de banda, por lo que es poco probable que el ruido sea mucho más de 10 veces su frecuencia de muestreo, a menos que sea realmente grande en amplitud )

Ahora, en realidad, cosas como el acoplamiento y las inductancias parásitas causan muchos más problemas de ruido, por lo que diría que LDO probablemente esté bien para su aplicación.

Ahora, en cuanto a sus otras preguntas: sí, puede cambiar la gorra polarizada por una no polarizada, pero como suelen ser más caras y tienen una ESR más alta, no estoy seguro de cuál sería la ventaja.

No hay ninguna razón por la que no pueda cambiar hasta 100 uF o 1000 uF para el capacitor de entrada, es solo una tapa de filtro a granel, su valor no es demasiado importante. La hoja de datos solo se refiere a la cantidad de capacitancia de salida que necesita, esto se debe a que algunos LDO (pero no muchos) pueden volverse inestables si no hay suficiente o si hay demasiada capacitancia de salida, su bucle de control interno se confunde. Solo dicen que aún funcionará con tan solo 1 uF de capacitancia de salida, por lo que podría usar solo un capacitor cerámico realmente pequeño como su tapa de filtro de salida; es principalmente una cosa que ahorra espacio y dinero.

Eche un vistazo a la Figura 2 en la página 1 de la hoja de datos "Circuito de aplicación típica", ese es el mejor lugar para comenzar, ya que le dice cuál es la configuración mínima recomendada, solo hay un límite de entrada de 1uF y un límite de salida de 1uF y eso es todo .

He publicado mi respuesta propuesta de diseño de circuito actualizado de la información en los comentarios de la publicación de @Tom. Cambió el capacitor de entrada a cerámica en lugar de electrolítico y agregó una tapa de filtro en la salida (1uF) en línea con el LED de encendido. También eliminé la resistencia de sobretensión y el inductor de cuentas, ya que se mencionó que probablemente sea una exageración. Si no es excesivo y crees que reduciría el ruido, ¡lo agregaré de nuevo!

Sólo un par de observaciones. Si el objetivo de la aplicación es un nivel de ruido lo más bajo posible, reconsideraría el uso de condensadores cerámicos si es probable que el circuito experimente vibraciones mecánicas, ya que los condensadores cerámicos son inherentemente de naturaleza microfónica debido al efecto piezoeléctrico. Si el propósito del LED es indicar la presencia de energía, tal vez considere moverlo al lado de entrada del regulador y ajustar el valor de la resistencia en serie para que se adapte al voltaje de suministro de entrada. Los LED generan ruido, aunque quizás no mucho, pero una vez más, si la intención es mantener el ruido lo más bajo posible, lo eliminaría por completo a menos que fuera necesario. El diseño físico real de los componentes tendrá un impacto en el rendimiento de ruido del circuito.