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如何为便携产品挑选适宜的LDO

如何为便携产品选择合适的LDO- 接地电流或静态电流 (IGND 或 IQ)、电源波纹抑止比 (PSRR)、噪声与封装大小通常是为便携式应用决定最佳LDO选择的要素。在选择低压降线性调节器(LDO)

  接地电流或静态电流 (IGND 或 IQ)、电源波纹遏止比 (PSRR)、噪声与封装巨细通常是为便携式运用决议最佳LDO挑选的要素。在挑选低压降线性调理器(LDO) 时,需求考虑的基本问题包含输入电压规模、预期输出电压、负载电流规模以及其封装的功耗才能。可是,便携式运用需求考虑更多问题。

  输入、输出以及下降电压

  挑选输入电压规模能够习惯电源的LDO。下表列出了便携式设备所选用的、盛行的电池化学物质的电压规模。

  在承认 LDO 是否能够供给预期输出电压时,需求考虑其压降。输入电压有必要大于预期输出电压与特定压降之和,即 VIN 》 VOUT + VDROPOUT。假如 VIN 下降至必需的电压以下,则咱们说 LDO 呈现“压降”,输出等于输入减去旁路元件 (pass element) 的 RDS(on) 乘以负载电流。

  需求留意压降时的功用改变。驱动旁路晶体管的差错放大器彻底翻开或许出于“待发状况”(cocked),因而不发生任何环路增益。这意味着线路与负载调理很差。别的,PSRR 在压降时也会明显下降。

  选用可供给预期输出电压的 LOD 作为节约外部电阻分压器本钱与空间的固定选项,外部电阻分压器一般用于设置可调器材的输出电压。运用可调 LDO 能够设置输出,以供给内部参阅电压,其一般为 1.2V 左右,只需把输出连接到反应引脚。请与厂商承认是否具有该功用。

  负载电流要求

  通考虑负载需求的电流量并据此挑选 LDO。请留意:额定电流为比方 150mA 的 LDO 或许会在短时刻内供给高出许多的电流。请查验最低输出电流限值标准,或许咨询有关厂商。

  电池电压

  

  封装与功耗

  便携式运用实质存在空间约束,因而解决方案的巨细至关重要。裸片能够最小化尺度可是缺少封装的许多优势,如:维护、行业标准以及能够被现有安装架构轻松选用等特性。芯片级封装 (CSP) 能在供给裸片的尺度优势的一起还能够带来封装的许多优势。

  在无线手持终端市场需求的推进下,CSP产品正不断移风易俗。例如,选用0.84 x 1.348-mm CSP的德州仪器 (TI) 200mA RF LDO,其选用可完成轻松安装以及高板级可靠性的技能。

  与SOT-23和SC-70封装比较,选用芯片级封装的LDO一起具有裸片尺度优势与封装优势

  其他小型封装包含盛行的3x3mm SOT-23、小型2.13×2.3mm SC-70以及亚1毫米高度封装 (sub-1-mm-height package)、ThinSOT及无引线四方扁平封装 (QFN)。由于在下侧选用了能够在器材与PC板之间树立高效散热触摸的散热垫,QFN 因而可供给更好的散热特性。

  请留意不要超越封装的最大功耗额定值。功耗能够选用PDISSIPATION = (VIN-VOUT)/(IOUT + IQ) 进行核算。一般来说,封装尺度越小,功耗越小。可是QFN封装能够供给极佳的散热功用,这种功用彻底可与尺度是其1.5~2倍的很多封装相媲美。

  LDO拓扑与IQ

  为了最大化电池的运转时刻,需求挑选相对于负载电流来说静态电流IQ较低的LDO。例如,考虑到IQ 只添加0.02%的微乎其微的电池耗费,在100mA负载状况下,一般选用200μA的IQ比较合理。

  别的,还需求留意的是,由于电池放电特性,某些状况下压降会对电池寿数发生决议性影响。由于碱性电池放电速度较慢,其电源电压在压降状况下能够供给比NiMH电池更多的容量。有必要在 IQ 和压降之间细心权衡,以便在电池寿数期间取得最大的容量,因而,较低的IQ并不能一直确保长电池寿数。

  需求留意IQ 在双极拓扑中的体现。IQ 不光随负载电流改变很大,并且在压降状况下会有所添加。

  别的,需求留意在数据表中对IQ 是怎么规则的。某些器材是在室温条件下规则的,或许只供给显现IQ与温度联系的典型曲线。虽然这些状况有用,可是并不能确保最大的静态电流。假如IQ 比较重要,则需求挑选在所有负载、温度和工艺变量状况下都能确保IQ 的器材,并且需求挑选MOS类旁路器材。

  输出电容

  典型LDO运用需求添加外部输入和输出电容器。挑选对电容器稳定性方面没有要求的LDO,能够下降尺度与本钱,别的还能够彻底消除这些元件。请留意,运用较低ESR的大电容器一般能够全面提高PSRR、噪声以及瞬态功用。

  陶瓷电容器通常是首选,由于它们价格低并且毛病形式是断路,比较之下钽电容器比较贵重且其毛病形式是短路。请留意,输出电容器的等效串联电阻 (ESR) 会影响其稳定性,陶瓷电容器具有较低的ESR,大约为10豪欧量级,而钽电容器ESR在100豪欧量级。别的,许多钽电容器的ESR随温度改变很大,会对LDO功用发生晦气影响。假如温度改变不大,并且电容器和接地之间串联恰当的电阻(一般200m),能够替代陶瓷电容器而运用钽%&&&&&%器。需求咨询LDO厂商以确保正确的施行。

  RF与音频运用

  最终,考虑便携式运用中所选用的、专用电路的功率要求。

  RF电路(包含LNA(低噪声放大器)、升压/降压转换器、混频器、PLL、VCO、IF放大器和功率放大器),需求选用具有低噪声和高PSRR的LDO。在规划现代收发体系时应十分当心,以确保低噪声和高线性。

  电源噪声会添加VCO的相位噪声,并且会进入接纳或发送放大器。在W-CDMA等盛行手机技能对频谱再生和邻道功率提出严格要求的状况下,进入放大器的基/栅或收集器/漏极电源的极少量电源噪声就会发生邻道噪声或假信号。

  为了满意手机、MP3、游戏以及多媒体PDA运用等便携式设备中的音频需求,或许需求300~500mA的LDO。并且,为了取得杰出的音频质量,这种LDO在音频频率(20Hz~20kHz)时应该是低噪声并可供给高PSRR。

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