LDO線性穩(wěn)壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及分類

需要無線標(biāo)準(zhǔn)的新興市場需要大量的濾波，這為數(shù)字處理核心的軟件負(fù)載帶來很大的壓力，這將轉(zhuǎn)化為對(duì)電源管理器件的高要求和快速響應(yīng)。這些功能驅(qū)使著那些對(duì)于數(shù)字負(fù)載非常重要的主要特性的發(fā)展。(圖2)線路和負(fù)載調(diào)整率/瞬態(tài)響應(yīng)是其中首要的功能。這些參數(shù)盡管在數(shù)據(jù)表中通常不太容易找到，但可以通過兩種方式來確定：V/I的偏差百分比或?qū)嶋HV/I偏差值。這些值應(yīng)以一種負(fù)載電流為參考基準(zhǔn)或以輸入電壓的變化為參考基準(zhǔn)。

圖2

電池供電的和低功率的系統(tǒng)具有長期的非工作時(shí)間，數(shù)字線路穩(wěn)壓器被設(shè)計(jì)成在這期間進(jìn)入休眠狀態(tài)，而在需要時(shí)可快速啟動(dòng)。在休眠模式期間，線性穩(wěn)壓器的所有主操作(包括帶隙基準(zhǔn))將關(guān)閉。重要的是，快速開啟時(shí)不能導(dǎo)致過沖。線性穩(wěn)壓器的過沖以及克服過沖的能力取決于Iq值，隨著Iq值的降低，保持或改進(jìn)這種能力將會(huì)更難。

我們所需的就是能夠快速驅(qū)動(dòng)內(nèi)部電容節(jié)點(diǎn)，并且具有可用電流來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。隨著我們進(jìn)一步降低驅(qū)動(dòng)內(nèi)部電容節(jié)點(diǎn)的可用電流，線性穩(wěn)壓器的反應(yīng)能力將隨之降低。

假定我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)反應(yīng)能力足夠快的電路，但存在過沖現(xiàn)象，則克服過沖的一種方法就是通過采用電容器來阻滯過沖。結(jié)果，這將增加電容負(fù)載，并且提高Iq值的需求。

模擬/射頻線性穩(wěn)壓器

模擬線性穩(wěn)壓器主要圍繞著空中接口的要求驅(qū)動(dòng)。

空中接口是便攜式通信的最薄弱環(huán)節(jié)，因?yàn)樾盘?hào)對(duì)噪聲和信號(hào)衰減極為敏感。因此當(dāng)考慮模擬線性穩(wěn)壓器時(shí)，很重要的一點(diǎn)是，器件本身不會(huì)在所需的信號(hào)中進(jìn)一步增加噪聲，并且抑制其他電源的噪聲。模擬穩(wěn)壓器需要良好的抗噪聲性能(以有效值VRMS來度量)以及噪聲抑制能力(以電源抑制比PSRR的dB值來度量)。

降低噪聲

帶隙參考和通路晶體管是主要噪聲源。增加外部旁路電容器可以降低此噪聲，但這會(huì)增加成本以及波形系數(shù)。也可以在硅片內(nèi)增加內(nèi)部電容器，因?yàn)榫w管級(jí)別的噪聲實(shí)際上是以下兩個(gè)因素構(gòu)成的：熱噪聲和閃爍噪聲。原因是電子相互碰撞，和Si02級(jí)別中的電子捕獲。

PSRR 是器件抑制另一個(gè)穩(wěn)壓組件或噪聲源產(chǎn)生噪聲的能力，這在模擬環(huán)境中相當(dāng)重要，因?yàn)槟M IC 器件比數(shù)字 IC 器件對(duì)噪聲更敏感。

噪聲本身與接地電流具有直接相關(guān)性，因?yàn)樗芫w管驅(qū)動(dòng)的影響。Mosfet 中的驅(qū)動(dòng)電流越低，閃爍噪聲和熱噪聲越差。較低的驅(qū)動(dòng)又將轉(zhuǎn)換為較低的 Iq 值。

因此，在選擇線性穩(wěn)壓器時(shí)，必須查看產(chǎn)品詳細(xì)資料以評(píng)估您的獨(dú)特應(yīng)用所需的整體性能。