<del id="9z7x1"></del>

          <track id="9z7x1"></track>

            <pre id="9z7x1"><b id="9z7x1"></b></pre>

            <address id="9z7x1"><strike id="9z7x1"><span id="9z7x1"></span></strike></address>

            <p id="9z7x1"><ruby id="9z7x1"><ruby id="9z7x1"></ruby></ruby></p>

            <p id="9z7x1"><pre id="9z7x1"></pre></p>

            負線性穩壓器在 1 MHz 下具有 0.8 μV RMS 噪聲和 74 dB 電源抑制比

            2020-11-19 13:48:24 來源:ADI
             低壓差 (LDO) 線性穩壓器廣泛應用于噪聲敏感型應用已有數十年了。然而,隨著最新的精密傳感器、高速和高分辨率數據轉換器 (ADC 和 DAC) 以及頻率合成器 (PLL/VCO) 不斷向傳統的 LDO 穩壓器提出挑戰,以產生超低輸出噪聲和超高電源紋波抑制 (PSRR),噪聲要求變得越來越難以滿足。例如,在為傳感器供電時,電源噪聲會直接影響測量結果的準確性。開關穩壓器通常用于配電系統,以實現更高的整體系統效率。為了構建低噪聲電源,LDO 穩壓器通常會對噪聲相對較高的開關轉換器的輸出進行后級調節,而無需使用龐大的輸出濾波電容。LDO 穩壓器的高頻 PSRR 性能變得至關重要。
             
            2015 年推出的
            LT3042 是業界首款在 1 MHz 下僅有 0.8 μV rms 輸出噪聲和 79 dB PSRR 的線性穩壓器。兩款類似的器件 LT3045 和 LT3045-1 可提供更高的額定值和附加功能。所有這些器件都是正 LDO 穩壓器。當系統具有雙極性器件 (例如運算放大器或 ADC) 時,必須在極性電源設計中使用負 LDO 穩壓器。LT3094 是首款具有超低輸出噪聲和超高 PSRR 的負 LDO 穩壓器。表 1 列出了 LT3094 及相關器件的主要特性。

            典型應用

             LT3094 具有精密電流源基準,后接高性能輸出緩沖器。負輸出電壓可通過流過單個電阻的 -100 µA 精密電流源進行設置。這種基于電流基準的架構可提供寬輸出電壓范圍 (0 V 至 -19.5 V),并提供幾乎恒定的輸出噪聲、PSRR 和負載調節,與設置的輸出電壓無關。圖 1 顯示了一個典型應用,演示板如圖 2 所示。整體解決方案尺寸大約僅為 10 mm × 10 mm。
             
             
            圖 1.−3.3 V 輸出低噪聲解決方案
             
            圖 2.演示電路顯示了一個 -3.3 V 微型解決方案

            表 1.LT3094 和低噪聲 LDO 的特性

             
              LT3015 LT3090 LT3042 LT3045-1 LT3094
            正/負輸出
            輸出電流 (A) 1.5 0.6 0.2 0.5 0.5
            輸出噪聲 (10 Hz 至 100 kHz) (µV) 60 18 0.8 0.8 0.8
            10 kHz 時的點噪聲 (nV/√Hz) 240 57 2 2 2
            1 MHz 時的 PSRR (dB) 30 20 79 76 74
            可編程電流限制  
            Programmable Power Good
            可編程電源良好
               
            VIOC      
            可直接并聯  
            快速啟動功能    
             
            LT3094 具有超低輸出噪聲,在 10 Hz 至 100 kHz 范圍內為 0.8 µV rms,并且在 1 MHz 時具有 74 dB 超高 PSRR。此外,LT3094 具有可編程電流限制、可編程電源良好閾值、快速啟動功能和可編程輸入至輸出電壓控制 (VIOC)。當 LT3094 對開關轉換器進行后級調節時,如果 LDO 穩壓器輸出電壓可變,LDO 穩壓器兩端的電壓將通過 VIOC 功能保持恒定。
             
            LT3094 通過內部保護功能避免器件損壞,包括具有折返功能的內部限流、熱限制、反向電流和反向電壓保護。

            直接并聯實現更高的電流

             LT3094 可以輕松并聯以增加輸出電流。圖 3 顯示了使用兩個并聯的 LT3094 實現 1A 輸出電流的解決方案。為了使兩個器件并聯,將 SET 引腳連接在一起,并在 SET 引腳和地之間放置一個 SET 電阻 RSET。流過 RSET 的電流為 200 µA,是單個器件中 SET 電流量的兩倍。為了獲得良好的均流特性,LT3094 的每個輸出都使用一個 20 mΩ 的小鎮流電阻。
             
             
            圖 3.兩個并聯 LT3094 的原理圖
             
            圖 4 顯示了圖 3 中電路的熱性能,其中輸入電壓為 −5 V,輸出電壓為 −3.3 V,運行于 1A 負載電流下。每個器件的溫度大約升至 50℃,表明熱量均勻分布。對于更高輸出電流和更低輸出噪聲,可以并聯的器件數量沒有限制。

             

            圖 4.兩個并聯 LT3094 的熱圖像
             

            具有可變輸出電壓的正負雙電源

             
            電源通常配置由 LDO 穩壓器進行后級調節的開關轉換器,以實現低輸出噪聲和高系統效率。為了在功耗和 PSRR 之間保持適當的權衡,LDO 穩壓器的輸入和輸出之間的優化電壓差約為 -1 V。在可變輸出電壓系統中保持這種電壓差很復雜,但 LT3094 具有跟蹤功能 VIOC,即使輸出電壓變化,它也能在 LDO 穩壓器兩端保持電壓恒定。
            圖 5 是使用
            LT8582、LT3045-1 和 LT3094 的雙電源原理圖。LT8582 是一款具有內置開關的雙通道 PWM DC/DC 轉換器,能夠從單個輸入產生正輸出和負輸出。LT8582 的第一個通道配置為 SEPIC 用于產生正輸出,第二個通道是反相轉換器用于產生負電源軌。在負電源軌中,LT3094 兩端的電壓由 VIOC 電壓控制
                                                     (1)
             
            其中 VFBX2 為 0 mV,IFBX 為 83.3 µA。將 R2 設置為 14.7 kΩ,則對于可變輸出電壓可將 VIOC 電壓設置為 1.23 V。電阻 R1 為 133 kΩ 時,將 LT3094 的輸入電壓限制為 16.5 V,則計算如下
                               (2)
             
            電路在 12 V 輸入下運行的熱圖像如圖 6 所示。當輸出電壓從 ±3.3 V 變化至 ±12 V 時,LT3094 的溫升保持不變。表 2 列出了所有三款器件的電壓和電流。圖 7 顯示了在 12 V 輸入下的 ±5 V 電源瞬態響應。
             
            在圖 5 中,除了 LT8582 的輸出電容之外,在 LT3094 的輸入端未放置額外電容。通常,輸入電容會降低輸出紋波,但對 LT3094 來說并非如此。如果 LT3094 具有輸入電容,則開關轉換器的開關電流將流過輸入電容,從而導致開關轉換器與 LT3094 輸出的電磁耦合。輸出噪聲會增加,從而使 PSRR 降低。如果開關穩壓器位于具 LT3094 兩英寸的范圍以內,為了獲得最佳的 PSRR 性能,我們建議不要在 LT3094 的輸入端放置電容。

             
            圖 5.可調節的雙輸出正/負電源具有高紋波抑制和低溫運行性能
             
            圖 6.12 V 輸入下的雙電源熱圖像
             
            圖 7:12 V 輸入、±5 V 輸出下的雙電源瞬態響應
             

            表 2.12 V 輸入、±500 mA 負載下的雙輸出正/負電源的電路性能

             
            VLDO(OUT) (V) VLDO(IN) (V) VDROP (V) LT3094
            溫升
            IIN (A) 系統效率
            ±3.3 ±4.55 1.25 8°C 0.48 57%
            ±5 ±6.25 1.25 8°C 0.65 65%
            ±12 ±13.22 1.22 9°C 1.25 78%
             
            結論
             
            LT3094 是一款具有超低噪聲和超高 PSRR 的負 LDO 穩壓器。它采用基于電流基準的架構,可使噪聲和 PSRR 性能獨立于輸出電壓,多個 LT3094 可以輕松并聯,以增加負載電流并降低輸出噪聲。當 LT3094 用于對開關轉換器進行后置調節時,VIOC 功能可以最大限度地降低 LDO 穩壓器的功耗,使其成為可變輸出電壓應用的理想選擇。

            作者簡介

             Huiyu (Molly) Zhu 是 ADI 公司 Power by Linear™ 部門的高級應用工程師。她于 1998 年和 2000 年分別獲得中國清華大學電子工程學士學位和碩士學位,并于 2005 年獲得弗吉尼亞理工學院暨州立大學 (位于弗吉尼亞州布萊克斯堡) 電氣工程博士學位。

            1. EETOP 官方微信

            2. 創芯大講堂 在線教育

            3. 創芯老字號 半導體快訊

            相關文章

            全部評論

            • 最新資訊
            • 最熱資訊
            @2003-2022 EETOP

            京ICP備10050787號   京公網安備:11010502037710

            被主人玩弄调教抽打
            <del id="9z7x1"></del>

                    <track id="9z7x1"></track>

                      <pre id="9z7x1"><b id="9z7x1"></b></pre>

                      <address id="9z7x1"><strike id="9z7x1"><span id="9z7x1"></span></strike></address>

                      <p id="9z7x1"><ruby id="9z7x1"><ruby id="9z7x1"></ruby></ruby></p>

                      <p id="9z7x1"><pre id="9z7x1"></pre></p>