適合高效能模擬應用的線(xiàn)性電壓穩壓器

　　PLL 和 RF 電路的電源需要是低噪聲的電源，才能發(fā)揮最高效能。過(guò)濾 LDO 的參考電壓能夠有效獲得低噪聲電源，支持此功能的 LDO 具有旁通引腳，能夠在誤差放大器的參考輸出及輸入之間連接一個(gè)濾波電容器。TPS79101 是這類(lèi) LDO 中很好的例子，它在 100Hz 至 100kHz 頻率范圍內只會(huì )產(chǎn)生 15mVRMS 的噪聲。

　　FPGA 及處理器這類(lèi)復雜的數字器件有時(shí)會(huì )在啟動(dòng)時(shí)出現高起動(dòng)電流，當供電電壓以緩慢上升的方式啟動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流會(huì )降低。要做到這點(diǎn)，TPS74401這類(lèi)的 LDO 必須具有整合的軟啟動(dòng)功能，才能讓使用者設定啟動(dòng)時(shí)電壓上升的速度。

　　復雜數字系統需要的另一項功能是電壓追蹤，許多處理器在CORE和I/O電源引腳之間的靜電放電架構往往有很大的壓力，這項功能有助于降低這個(gè)壓力。追蹤功能使 LDO 輸出電壓能夠追蹤外部的電源(見(jiàn)圖2)。

　　選用正確的線(xiàn)性穩壓器

　　選用線(xiàn)性穩壓器時(shí)，必須先考慮需要的輸入電壓范圍、輸出電壓及電流。如果允許輸入電壓接近輸出電壓，務(wù)必確定最低的最小電壓差不會(huì )限制需要的輸入電壓范圍。另外，輸出電壓的準確性與應用所需的準確性相符也是很重要的。然后確認是否需要低噪聲或特殊輸出電容器 (若有必要) 等特定特性，最后，考慮 ENABLE、POWER GOOD 或定序等其它功能?？紤]以上各點(diǎn)可將適用的線(xiàn)性穩壓器范圍縮小于特定的需求。

　　此外，選用線(xiàn)性穩壓器時(shí)，也必須考慮通常會(huì )忽略的特定應用散熱問(wèn)題。大多數LDO穩壓器都會(huì )指定給溫度上限，以確保運作正常。此一上限限制了穩壓器能夠在任何特定應用中處理的功耗。首先計算實(shí)際功耗PD，用下式表示(不考慮靜態(tài)電流)：

　　其次計算允許功耗上限PD(max)，此上限是由下式?jīng)Q定：

　　其中TJ,max是允許溫度上限 [℃]，TA是環(huán)境溫度 [℃]，RqJA 是封裝的給處熱阻抗 [℃/W]。

　　為確保給溫度上限不超過(guò)可接受的限制范圍，PD必須小于或等于 PD(max)。

　　功耗產(chǎn)生的熱量是由線(xiàn)性穩壓器的封裝及外部散熱器散出。影響散熱能力的因素包括 PCB 設計、放置組件的位置、與電路板其它組件的互動(dòng)情況、空氣流通狀況及海拔高度。如需線(xiàn)性穩壓器設計的散熱考慮詳細信息，請參閱德州儀器應用說(shuō)明事項 SLVA118《數字設計人員的線(xiàn)性電壓穩壓器及散熱管理指南》。