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产品类别:AVR智能型稳压器

产品名称:低压差通比牛牛线性稳压器的性能及设计解决方

产品详情

  LT3094正在满负载时以230 mV压差供应高达500 mA的输出电流,可正在2 V至20 V的宽输入电压周围内事业。输出电压周围为0 V至19.5 V,输出电压偏差精度高,线道、负载和温度周围内的精度为2%。该器件具有宽输入和输出电压周围、高带宽、高PSRR和超低噪声职能,额外适合为众种运用供电,征求:噪声敏锐运用(如PLL、VCO、混频器和LNA);额外低噪声的仪器仪外,如测试和丈量以及高速/高精度数据转换器;医疗运用,如成像和诊断以及严紧电源;以及用于开闭电源的后级调理器。

  LT3094采用小尺寸、低本钱的10F陶瓷输出电容事业,可优化安祥性和瞬态反应。愚弄单个电阻器可编程外部严紧电流限值(10%过温)。该器件的VIOC引脚可局限前端稳压器,以最时势限地下降功耗并优化PSRR。单个SET引脚电容可下降输出噪声,并供应基准软启动功用,防卫输出电压正在开启时过冲。别的,该器件的内部维护电道还征求具有折返功用的内部限流和带迟滞的热过载。其他功用征求急速启动功用(借使操纵的SET引脚电容值较大,则额外有效)和电源优秀象征(业界首款具有此功用的负输出LDO稳压器),具有可编程阈值,用于指示输出电压调理。

  客户操纵运算放大器、ADC或其他信号链元件还将面对另一个人例职能的困难:这些IC的电源抵制本领有限,更倒霉的是,高频时的电源抵制本领能够会明显下降。正在过去,这意味着必要正在电道板上操纵非常的滤波元件,但这会增添治理计划的尺寸。别的,借使策画职员试图获取更高的精度,一朝稳压器电源噪声过高,则能够出现更众艰难,这会导致丈量场景显露不生气的变更。

  跟着FPGA策画渐渐起色到SoC方式 器件和嵌入式硬件策画成为了环节因素

  线性稳压器集成电道(IC)将电压从较高电平降至较低电平,且无需电感。低压差(LDO)线性稳压器是一种特别类型的线性稳压器,其压差(必要坚持稳压的输入和输出电压之间的差值)经常低于400 mV。早期的线 V的压差,这意味着对待5 V的输入电压,器件实行调理可告终的最大输出仅为3.7 V独揽。然而,正在当今更纷乱的策画本领和晶圆筑制工艺条款下,低大致界说为

  针对这些特定需求,ADI公司推出了超高PSRR、通比牛牛超低噪声正输出LDO稳压器LT304x系列。最新成员是一款超低噪声、超高PSRR的500 mA低压差负线 mA)的负输出书本。LT3094的奇特策画使其正在10 kHz时具有仅2 nV/Hz的超低点噪声,正在10 Hz至100 kHz宽带宽周围内具有0.85V rms的集成输出噪声。其PSRR职能额外密切:切近4 kHz时的低频PSRR进步100 dB,2 MHz时的高频PSRR进步70 dB,可能消弭噪声或高纹波输入电源。LT3094采用特别的LDO架构:严紧电流源基准后面接着高职能的单元增益缓冲器,可告终险些恒定的带宽、噪声PSRR和负载调动职能,不受输出电压影响。别的,该架构准许众个LT3094并联,以进一步下降噪声,增添输出电流,并可正在印刷电道板上散热。

  别的,当涉及对噪声敏锐的模仿/射频运用(常睹于测试和丈量体例中,其呆板或设置的丈量精度必要比被测实体高几个数目级)时,相对待开闭稳压器,LDO稳压器经常是首选。低噪声LDO稳压器为各样模仿/射频策画供电,征求频率合成器(PLL/VCO)、射频混频器和调制器、高区别率的高速数据转换器以及严紧传感器。然而,这些运用的乖巧度仍旧抵达了古板低噪声LDO稳压器的测试极限。比如,正在很众高端VCO中,电源噪声直接影响VCO输出相位噪声(颤栗)。别的,为了餍足整个体例效用的请求,LDO稳压器经常用于对噪声相对较高的开闭转换器的输出实行后级调理,于是LDO的高频电源纹波抵制(PSRR)职能变得至闭紧急。再者,与业界尺度的开闭稳压器比拟,LDO稳压器的噪声程度可下降两到三个数目级,从mV (rms)周围降至几个V (rms)周围。

  开闭稳压器可正在很宽的电压周围内高效事业,但必要外部元件(如电感和电容)才干事业,于是占用的电道板面积相对较大。无电感电荷泵(或开闭电容电压转换器)也可用来告终更低的电压转换,而且经常事业效用更高(取决于转换区域),但输出电流本领受限,瞬态职能较差,而且与线性稳压器比拟,必要更众的外部元件。

  为了获取最佳的整个效用,很众高职能模仿和射频电道采用LDO稳压器对开闭转换器的输出实行后级调理来供电。这必要正在LDO稳压器正在输入至输出电压差很小时具有高PSRR和低输出电压噪声。具有高PSRR的LDO稳压器可能轻松过滤和抵制来自开闭稳压器的输出噪声,而无需体积强大的滤波元件。别的,器件正在宽带宽周围内的低输出电压噪声对当今的供电轨很有好处,由于噪声乖巧度是此中的环节探讨成分。高电流时的低输出电压噪声显着是必备规格请求。

  于是,正在这些运用以及其他低压体例中,可采用LDO稳压器替代。得益于近来的产物立异和功用巩固,LDO稳压用具有更受迎接的极少职能上风。

  别的,固然LDO稳压器经常是任何给定体例中本钱最低的元件之一,但从本钱/效益角度来说,它往往是最有代价的元件之一。除了输出电压调理以外,LDO稳压器的另一个环节职责是维护高贵的后端负载免受恶毒情况条款的影响,比如电压瞬变、电源噪声、反向电压、电逃亡涌等。简而言之,其策画务必踏实耐用,征求统统的维护功用,以抵制正在维护负载的同时由情况带来的职能影响。很众低本钱的LDO线性稳压器因没有需要的维护功用而失效,不但会对稳压器自身酿成损害,并且还会损坏后端负载。

  极少集成电道,如运算放大器、仪外放大器和数字转换器(如数模转换器(DAC)和模数转换器(ADC)),均称为双极性,由于它们必要两个输入电源供电:一个正电源和一个负电源。正供电轨经常由正基准电压供电,或者是由更好的线性或低压差稳压器供电。负供电轨古板上由负开闭稳压器或逆变器供电。然而,基于电感的开闭稳压器很容易将噪声引入体例。跟着负输出稳压器的显露,负输出LDO稳压器用于负体例轨供电更具上风,它可能足够愚弄LDO稳压器的统统性格(无电感、低噪声、更高PSRR、急速瞬态反应和众重维护)。较旧的老式LDO稳压器PSRR和噪声职能要差许众,固然照旧可能操纵它们创筑这类低噪声电源,但却必要多量非常的元件、电道板空间,并花费多量的策画工夫才干将体例整合正在沿道。这些非常的元件也会 依其性格(如寄生电阻等)对功率预算出现负面影响。

  LT3094必要一个输出电容才干坚持安祥性。鉴于其高带宽,创议操纵低ESR和ESL的陶瓷电容。为抵达安祥性,请求输出电容最小值为10F,ESR小于30m,ESL小于1.5 nH。因为操纵单个10F陶瓷输出电容可获取高PSRR、低噪声职能,而较大的输出电容值仅仅略微抬高了职能,由于稳压器带宽跟着输出电容的增添而下降,于是,操纵比最小输出电容值10F更大的输出电容并不会获取众大的收益。尽量这样,较大的输出电容值确实会下降负载瞬变功夫的峰值输有缺点。

  很众业界尺度的线性稳压器采用单电压供电推行低压差事业,但大无数无法同时告终低输出噪声,极低电压转换、宽周围输入/输出电压以及普及的维护功用。PMOS LDO稳压器可告终压降并正在单电源下运转,但正在低输入电压下受到传输晶体管VGS性格的限定,而且它们不具备高职能稳压器所供应的很众维护功用。基于NMOS的器件可供应急速瞬态反应,但它们必要两个偏置电源为器件供电。NPN稳压器可供应宽输入和输出电压周围,但它们必要两个电源电压或具有更高的压差。比拟之下,通过合适的策画架构,PNP稳压器可告终低压差、高输入电压、低噪声、高PSRR以及极低的电压转换,具有众重维护功用,而且只需单电源轨。

  并联众个LT3094可获取更高的输出电流。将统统SET引脚和统统IN引脚并正在沿道。操纵小尺寸的PCB走线(用作镇流电阻)将OUT引脚连绵正在沿道,以平衡LT3094中的电流。也可能将两个以上的LT3094实行并联,告终更高的输出电流和更低的输出噪声。输出噪声的下降与并联器件数的平方根成比例。并联众个LT3094对待正在PCB上散热也很有效。对待具有高输入至输出电压差的运用,也可能操纵一个输入串联电阻或与LT3094并联的电阻实行散热。图4所示为并联电道告终计划。

  正输出200 mA LT3042、500 mA LT3045以及现正在的新型互补的负输出500 mA 的LT3094 LDO具有打破性的噪声和PSRR职能。这些性格连结其宽电压周围、低压差、普及的维护功用/鲁棒性和易用性,使它们额外适合正在测试和丈量或医学成像体例中为噪声敏锐的双极正/负轨供电。借助基于电流基准的架构,它们的噪声和PSRR职能不受输出电压的影响。别的,众个器件可能直接并联,以进一步下降输出噪声,增添输出电流,并可正在PCB上散热。LT3042、LT3045和LT3094可正在节约工夫和本钱的同时抬高运用的职能。

  新一代高电流、低电压的急速数字IC(如FPGA、DSP、CPU、GPU和ASIC)对内核和I/O通道供电电源提出了更厉肃的请求。过去,因为电荷泵不行供应足够的输出电流和瞬态反应,于是这些器件不停采用高效的开闭稳压器供电。然而,开闭稳压器存正在潜正在的噪声作梗题目,有时它们的瞬态反应较慢,而且组织受限。

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