選擇 LDO 的方法
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輸入、輸出以及降低電壓 在確定 LDO 是否能夠提供預(yù)期輸出電壓時,需要考慮其壓降。輸入電壓必須大于預(yù)期輸出電壓與特定壓降之和,即 VIN > VOUT + VDROPOUT。如果 VIN 降低至必需的電壓以下,則我們說 LDO 出現(xiàn)"壓降",輸出等于輸入減去旁路元件 (pass element) 的 RDS(on) 乘以負(fù)載電流。 需要注意壓降時的性能變化。驅(qū)動旁路晶體管的誤差放大器完全打開或者出于"待發(fā)狀態(tài)"(cocked),因此不產(chǎn)生任何環(huán)路增益。這意味著線路與負(fù)載調(diào)節(jié)很差。另外,PSRR 在壓降時也會顯著降低。 選用可提供預(yù)期輸出電壓的 LOD 作為節(jié)省外部電阻分壓器成本與空間的固定選項,外部電阻分壓器一般用于設(shè)置可調(diào)器件的輸出電壓。利用可調(diào) LDO 可以設(shè)置輸出,以提供內(nèi)部參考電壓,其一般為 1.2V 左右,只需把輸出連接到反饋引腳。請與廠商確認(rèn)是否具備該功能。 負(fù)載電流要求 電池電壓
封裝與功耗 在無線手持終端市場需求的推動下,CSP產(chǎn)品正不斷推陳出新。例如,采用0.84 x 1.348-mm CSP的德州儀器 (TI) 200mA RF LDO(參見圖1)預(yù)計將于9月份上市,其采用可實現(xiàn)輕松裝配以及高板級可靠性的技術(shù)。 其他小型封裝包括流行的3x3mm SOT-23、小型2.13x2.3mm SC-70以及亞1毫米高度封裝 (sub-1-mm-height package)、ThinSOT及無引線四方扁平封裝 (QFN)。由于在下側(cè)采用了能夠在器件與PC板之間建立高效散熱接觸的散熱墊,QFN 因而可提供更好的散熱特性。 請注意不要超過封裝的最大功耗額定值。功耗可以采用PDISSIPATION = (VIN-VOUT)/(IOUT + IQ) 進行計算。一般來說,封裝尺寸越小,功耗越小。但是QFN封裝可以提供極佳的散熱性能,這種性能完全可與尺寸是其1.5~2倍的眾多封裝相媲美。 LDO拓?fù)渑cIQ 另外,還需要注意的是,由于電池放電特性,某些情況下壓降會對電池壽命產(chǎn)生決定性影響。由于堿性電池放電速度較慢,其電源電壓在壓降情況下可以提供比NiMH電池更多的容量。必須在 IQ 和壓降之間仔細(xì)權(quán)衡,以便在電池壽命期間獲得最大的容量,因此,較低的IQ并不能始終保證長電池壽命。 需要注意IQ 在雙極拓?fù)渲械谋憩F(xiàn)。IQ 不但隨負(fù)載電流變化很大,而且在壓降情況下會有所增加。 另外,需要注意在數(shù)據(jù)表中對IQ 是如何規(guī)定的。某些器件是在室溫條件下規(guī)定的,或者只提供顯示IQ與溫度關(guān)系的典型曲線。盡管這些情況有用,但是并不能保證最大的靜態(tài)電流。如果IQ 比較重要,則需要選擇在所有負(fù)載、溫度和工藝變量情況下都能保證IQ 的器件,并且需要選擇MOS類旁路器件。 輸出電容器 陶瓷電容器通常是首選,因為它們價格低而且故障模式是斷路,相比之下鉭電容器比較昂貴且其故障模式是短路。請注意,輸出電容器的等效串聯(lián)電阻 (ESR) 會影響其穩(wěn)定性,陶瓷電容器具有較低的ESR,大概為10豪歐量級,而鉭電容器ESR在100豪歐量級。另外,許多鉭電容器的ESR隨溫度變化很大,會對LDO性能產(chǎn)生不利影響。如果溫度變化不大,而且電容器和接地之間串聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娮瑁ㄒ话?00m),可以取代陶瓷電容器而使用鉭電容器。需要咨詢LDO廠商以確保正確的實施。 RF與音頻應(yīng)用 RF電路(包括LNA(低噪聲放大器)、升壓/降壓轉(zhuǎn)換器、混頻器、PLL、VCO、IF放大器和功率放大器),需要采用具有低噪聲和高PSRR的LDO。在設(shè)計現(xiàn)代收發(fā)系統(tǒng)時應(yīng)非常小心,以保證低噪聲和高線性。 電源噪聲會增加VCO的相位噪聲,而且會進入接收或發(fā)送放大器。在W-CDMA等流行手機技術(shù)對頻譜再生和鄰道功率提出嚴(yán)格要求的情況下,進入放大器的基/柵或收集器/漏極電源的極少量電源噪聲就會產(chǎn)生鄰道噪聲或假信號。 為了滿足手機、MP3、游戲以及多媒體PDA應(yīng)用等便攜式設(shè)備中的音頻需求,可能需要300~500mA的LDO。而且,為了獲得良好的音頻質(zhì)量,這種LDO在音頻頻率(20Hz~20kHz)時應(yīng)該是低噪聲并可提供高PSRR。 |
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