共模半導(dǎo)體:高性能高可靠性低壓差線性電源芯片(LDO)
2022-12-02 14:37:30閱讀量:2684
一、什么是LDO
下圖給出了LDO的原理框圖:

LDO 原理框圖
LDO是一個負(fù)反饋系統(tǒng),當(dāng)VOUT增大,R2上電壓增大,比較放大器輸出電壓增大,調(diào)整管PMOS的VGS電壓減小,這樣PMOS輸出電流減小,輸出電壓也減小。所有的LDO都是同樣的負(fù)反饋原理。我們經(jīng)常拿LDO與DCDC做對比,兩者的原理差別很大,特性也不一樣:LDO簡單,功率小,效率低,噪聲非常低。DCDC復(fù)雜,功率大,效率高,噪聲也很高。
重點(diǎn)說明一下,LDO有非常好的噪聲隔離作用,具體指標(biāo)是PSRR,它表示輸出噪聲對輸入噪聲的比值。在一些對噪聲敏感的電路中,如ADC,DAC,Camera sensor模擬電壓等,必須選擇LDO,而且是高PSRR的LDO,而不是DCDC。
三、LDO的應(yīng)用
數(shù)字負(fù)載的LDO是用來支持系統(tǒng)的數(shù)字部分電源需求而設(shè)計的,通常是微處理器核心和系統(tǒng)輸入/輸出(I/O)電路。DSP和微控制器的LDO必須具有良好的效率和處理高和快速變化的電流。
數(shù)字負(fù)載的重要特性是線路和負(fù)載調(diào)節(jié)和瞬態(tài)欠沖和超調(diào)。當(dāng)為低壓微處理器核心供電時,精確的輸出控制在任何時候都是非常重要的;不充分的調(diào)節(jié)可以使核心被閂鎖。這些參數(shù)并不總是出現(xiàn)在電氣性能表中,瞬態(tài)響應(yīng)圖可能會顯示出響應(yīng)瞬態(tài)信號的上升和下降速度。線路和負(fù)載調(diào)節(jié)可以表示為在特定輸入電壓或負(fù)載電流下,輸出電壓與二者變化、實(shí)際V/I值或兩者的偏差百分比。
為了節(jié)省能源,給數(shù)字供電的LDO的設(shè)計具有一定的智能控制功能以提高電池壽命,便攜式系統(tǒng)在軟件閑置時可以進(jìn)行長時間的低功耗運(yùn)行。在不活動期間,系統(tǒng)進(jìn)入睡眠狀態(tài),要求LDO關(guān)閉,消耗少于1μA。當(dāng)LDO處于關(guān)機(jī)模式時,所有的電路,都被關(guān)閉。當(dāng)系統(tǒng)恢復(fù)到活動模式時,需要快速開啟時間,在此期間需要數(shù)字供電電壓不能過調(diào)。過度的超調(diào)可能會導(dǎo)致系統(tǒng)閂鎖,有時需要拆卸電池或激活主復(fù)位按鈕,以糾正問題并重新啟動系統(tǒng)。
2.用于模擬和射頻負(fù)載的LDO
低噪聲和高電源紋波抑制比(PSRR)對于模擬環(huán)境中使用的LDO非常重要,因?yàn)槟M設(shè)備比數(shù)字設(shè)備對噪聲更敏感。模擬和射頻負(fù)載的LDO需求主要由無線接口驅(qū)動,不損害接收器或發(fā)射器,并在音頻系統(tǒng)中不產(chǎn)生嗡嗡聲。無線連接極易受到噪聲的影響,如果噪聲干擾信號,接收機(jī)的有效性將會降低。當(dāng)考慮一個給模擬供電的LDO時,重要的是該設(shè)備要抑制來自上游源和下游負(fù)載的噪聲,同時不增加進(jìn)一步的噪聲。
四、高性能高可靠性LDO GM1203
共模半導(dǎo)體在前期推出超高電源紋波抑制比(PSRR)LDO GM1200產(chǎn)品后,再推出一款高端電源芯片:GM1203AACPZ,是一款可提供3A輸出電流的低噪聲LDO,結(jié)合了高電源紋波抑制比 (PSRR)、低壓差和寬輸入電壓范圍,使其成為最大限度降低電壓紋波的理想選擇,可以替代***8400A***、***8401A***及***8400***。性能指標(biāo)對比如下,GM1203AACPZ部分指標(biāo)有所超越,可實(shí)現(xiàn)P2P的替代:
GM1203AACPZ集低噪聲、高PSRR和高輸出電流能力等特性于一體,非常適合為高速通信、視頻、醫(yī)療或測試和測量應(yīng)用等噪聲敏感型組件供電。GM1203AACPZ高性能的輸出品質(zhì),可抑制電源產(chǎn)生的相位噪聲和時鐘抖動,因此它非常適合為高性能串行器和解串器(SerDes)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)和射頻組件供電。該器件具備快速負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)的性能和大于5V的輸出能力,尤其適合射頻放大器使用。
對于需要以低輸入和低輸出電壓運(yùn)行的數(shù)字負(fù)載(例如專用集成電路 (ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)和數(shù)字信號處理器(DSP)),GM1203AACPZ所具備的高精度(在線路、負(fù)載和溫度范圍內(nèi)可達(dá)1%)、快速瞬態(tài)響應(yīng)性能和軟啟動能力可確保實(shí)現(xiàn)出色的系統(tǒng)性能。外部使能控制和電源良好指示功能夠更容易的進(jìn)行時序控制。
(1)GM1203AACPZ-1-R7采用 20 腳 3.5mm×3.5mm QFN封裝,購買鏈接:https://item.szlcsc.com/6026369.html
(2)GM1203AACPZ-2-R7 采用20 腳 5mm×5mm QFN 封裝,即將推出。

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