負電源軌不會(huì )消失

　　摘要：負電源軌與主要的IC構件配合使用，用于給各種主要構件 IC 供電。對稱(chēng)的電源 (軌) 可處理 AC 信號，并且不會(huì )產(chǎn)生 DC 偏移。不過(guò)，相比于其同等的正 LDO，設計精良的負 LDO 需要稍微多花一點(diǎn)心思。

　　負電源軌與主要的IC構件配合使用，例如：數模轉換器(DAC)、模數轉換器(ADC)、運算放大器和GaAs FET偏置電路等。顯然，假如僅存在一個(gè)正電源軌，那么輸出信號通常只能采取正值 (取決于電路拓撲);然而，如果有了正電源軌和負電源軌，則輸出信號就可從負電壓擺動(dòng)至正電壓。再者，在諸如過(guò)程控制等實(shí)際信號為雙極型的應用中，負電源是很重要的。以電動(dòng)機控制為例，正電壓會(huì )引起“順時(shí)針”旋轉，負電壓將引起“逆時(shí)針”旋轉，而電壓振幅則控制著(zhù)電動(dòng)機轉速的高低。

　　負 LDO 可精巧地為負電源軌提供干凈的電源。有很多種負 LDO 應用，包括：

　　● 軍事 - 雷達、聲納、熱成像儀、監控系統;
　　● 工業(yè) - CCD 和 IR 攝像機、實(shí)驗室 / 測試設備、數據采集系統、血液 / 血糖設備、電機、振動(dòng)控制、功率分析儀;
　　● 醫療 - MRI 設備、牙科 X 光系統、超聲波設備、血液分析儀、內窺鏡;
　　● 通信 - 光學(xué)模塊、光纖收發(fā)器;
　　● 汽車(chē) - 天線(xiàn);
　　● RF 應用 - 雷達、光學(xué)收發(fā)器、功率放大器、高精度儀表。

　　傳統上，高性能負輸出開(kāi)關(guān)穩壓器或負輸出充電泵一直在這些應用中使用，其可提供較低的輸出電壓和極少的熱堆積。不利的一面則通常是成本、復雜性 (在某些場(chǎng)合) 和輸出噪聲。然而，憑借改進(jìn)的 LDO 設計方法 (包括用于實(shí)現較高工作效率的較低基準電壓和較低壓差電壓)，低壓差穩壓器在此類(lèi)應用的使用率如今會(huì )不斷地提高。此外，有些負電源軌還需要進(jìn)行準確的調節，而且，低噪聲、快速瞬態(tài)響應及優(yōu)良的電源抑制在許多場(chǎng)合中也是期望的特性。

　　上述問(wèn)題的一種理想解決方案將是具有中高級電流能力和寬輸入 / 輸出電壓范圍的低噪聲負 LDO。凌力爾特推出了一款旨在解決此類(lèi)問(wèn)題的新產(chǎn)品。

　　1.5A 低噪聲負 LDO

　　LT3015 是一款 1.5A 負低壓差線(xiàn)性穩壓器，其具有快速瞬態(tài)響應、低噪聲和精準電流限值。憑借其 -1.8V 至 -30V 的寬輸入電壓范圍及 -1.220V 至 -29.5V 的可調輸出電壓，該器件的共發(fā)射極 NPN 功率晶體管設計只需單個(gè)電源，并實(shí)現了一個(gè) 310 mV (滿(mǎn)負載時(shí)的典型值) 的低壓差電壓。在 10Hz 至 100kHz 帶寬范圍內，輸出電壓噪聲僅為 60μVRMS。LT3015 具有 1.1mA 的工作電流，并在停機時(shí)減至 <1μA。另外，在出現壓降時(shí)靜態(tài)電流也得到了很好的控制。LT3015 可作為凌力爾特其中一個(gè)廣受歡迎之正 LDO (1.5A LT1963A) 的負補充器件，非常適合于負邏輯電源、低噪聲儀表、工業(yè)電源以及后置穩壓開(kāi)關(guān)電源。

　　LT3015 的基準放大器拓撲可提供精準的 DC 特性，并用極寬范圍的輸出電容器 (包括小型和低成本的陶瓷輸出電容器) 提供良好的環(huán)路穩定性。該器件采用僅為 10μF 的輸出電容器可實(shí)現穩定。不必增加在使用其他很多穩壓器時(shí)常見(jiàn)的串聯(lián)電阻 (ESR)，就可以使用這些纖巧的外部電容器。LT3015 具有雙向停機功能，允許該器件以正或負邏輯電平工作。此外，由于 LT3015 的高停機門(mén)限準確度，SHDN 引腳還可用來(lái)為穩壓器輸入電源設定一個(gè)可編程欠壓閉鎖 (UVLO) 門(mén)限。該 IC 的內部保護電路包括反向輸出保護、具折返的精準電流限制 (用于將功率晶體管保持在其安全工作區內) 及具遲滯的熱限制。

　　LT3015 可提供具背部散熱襯墊的扁平 (僅高 0.75mm) 3mm x 3mm 8 引腳 DFN 封裝、具背部散熱襯墊的 12 引腳 MSOP 封裝、通孔 TO-220功率封裝和表面貼裝型 DD-Pak功率封裝。工作結溫最寬可達 -55℃至 +125℃ (取決于器件等級)。

　　冷卻特性

　　LT3015 的創(chuàng )新設計提供了多項可在任何設計中實(shí)現簡(jiǎn)單和高性能的特性。高增益帶寬誤差放大器可提供快速瞬態(tài)響應和高電源抑制比 (PSRR)。此外，該器件的 PSRR 性能指標相比于領(lǐng)先的正 PNP LDO 穩壓器改善了 4倍，并且甚至到 10MHz 頻率下都保持了很高的抑制水平 (>25dB)，見(jiàn)圖 2 和圖 3。