如何將CMOS LDO應(yīng)用于便攜式產(chǎn)品中
從上面這個框圖可以看出,方案一比方案二要多封裝出來一個Pin,這個Pin一般稱作”Bypass”,對于這個Bypass管腳的作用描述往往是:An external bypass capacitor, connected to this terminal, in conjunction with an internal resistor, creates a low-pass filter to further reduce regulator noise.(Bypass腳外接一個電容,與電路內(nèi)部的電阻組成低通濾波器,用以減小Regulator的輸出噪聲)。因?yàn)榧恿诉@個Bypass電容(一般10nF),LDO對Enable(使能)響應(yīng)速度會變慢(從us級到ms級)。因此如果LDO的應(yīng)用場合沒有低噪聲的要求或?qū)υ肼曇蟛桓?,一般建議可不加這個電容。
LDO的輸出噪聲主要來自于Voltage Reference這個模塊,Bypass腳就是外接在Voltage Reference的輸出端。因此將Voltage Reference的噪聲降低,就能降低LDO的輸出噪聲。
方案一中,如不加bypass電容,CMOS LDO的噪聲一般在200~450uVrms(沒有負(fù)載時(shí)的電源電流越小,這個噪聲越大),加了這個電容濾波后,LDO的噪聲一般為30~50 uVrms,因此方案一的低噪聲CMOS LDO都是有這個Bypass腳,并且是必須加這個濾波電容才能做到低噪聲。
當(dāng)然也有例外,個別歐美的大廠商采用先進(jìn)的工藝設(shè)計(jì)生產(chǎn)的的CMOS LDO把本該外面加的Bypass電容做到了芯片里面,這樣的LDO產(chǎn)品的噪聲約為100 uVrms的水平。
方案一的思路是將噪聲用濾波器過濾掉大部分,而方案二的思路是將噪聲源減少,其核心就是低噪聲的器件工藝。采用方案二的CMOS LDO根本不需要Bypass電容,就能使輸出噪聲降低到30~50 uVrms。
從用戶角度來講,沒有這個Bypass電容,既可以節(jié)省系統(tǒng)成本,又能獲得較高的性能,何樂而不為。因此,對于輸出電流較小的CMOS LDO,無論在高中低端市場的各個層面,僅從性能價(jià)格比方面來講,方案二的產(chǎn)品都略勝方案一的產(chǎn)品,方案二的核心是低噪聲低功耗的器件工藝的采用。
值得注意的是,采用低噪聲低功耗的器件工藝生產(chǎn)的CMOS LDO以其較高的性價(jià)比占據(jù)了同類產(chǎn)品市場的70%以上的份額。對于這種形勢,BCD憑借IDM公司工藝產(chǎn)品同步開發(fā)的優(yōu)勢,自行開發(fā)出了這種低噪聲低功耗的器件工藝,并在中國大陸率先達(dá)到了批量大生產(chǎn)的水平,基于這個生產(chǎn)工藝,BCD已推出其驗(yàn)線的CMOS LDO產(chǎn)品AP2121/2、AP2138/9。并且,BCD還將陸續(xù)推出一系列電源管理IC新品。
四、BCD的CMOS LDO產(chǎn)品簡介
1.AP2121/AP2122
這是采用BCD的低噪聲低功耗CMOS工藝設(shè)計(jì)生產(chǎn)的低壓差、低噪聲、高電源紋波抑制比的LDO產(chǎn)品,其特點(diǎn)是最大輸出電流能力的最小值為150mA,300mA限流;靜態(tài)工作電源電流為25uA;在輸出電流150mA時(shí)的輸入輸出壓差小于200mV;電源紋波抑制比為70dB@1KHz;不需要外接Bypass電容,其輸出噪聲就小于50uVrms。在這個產(chǎn)品中采用了BCD的專利《用于提高低頻電源抑制比的電路及包含該電路的電路裝置》(中國專利:2004201166551.9.)。這個產(chǎn)品非常適合在手持式電子產(chǎn)品的BASE BAND上面的應(yīng)用。
2、AP2138/AP2139
這是另外一類采用BCD的低噪聲,低功耗CMOS工藝設(shè)計(jì)生產(chǎn)的低壓差、低噪聲、LDO產(chǎn)品,其特點(diǎn)是最大輸出電流能力的最小值為200mA,300mA限流;靜態(tài)工作電源電流為1uA;在輸出電流100mA時(shí)的輸入輸出壓差小于200mV;電源紋波抑制比為55dB@100Hz;不許外接Bypass電容,其輸出噪聲小于80uVrms。無論是直流性能還是瞬態(tài)響應(yīng)等多方面,AP2138/9都要比市面上的同類產(chǎn)品更勝一籌,非常適合用于MP3和手持式電子產(chǎn)品的RTC上面的應(yīng)用。
3、AP2115/AP2117
這是一款采用上面提到的方案一設(shè)計(jì)生產(chǎn)的低壓差、低噪聲、高電源紋波抑制比的LDO產(chǎn)品,其特點(diǎn)是最大輸出電流能力的最小值為300mA,500mA限流;靜態(tài)工作電源電流為80uA;在輸出電流300mA時(shí)的輸入輸出壓差僅為300mV;電源紋波抑制比為70dB@1KHz;不外接Bypass電容,其輸出噪聲為180uVrms,當(dāng)外接10nF的Bypass電容后輸出噪聲就小于30uVrms。值得一提的是,該類產(chǎn)品具有與使能端聯(lián)動的快速放電功能,有效地延長了電池的使用壽命,適用于RF、Audio Power Supply等。
評論