應用于手持設備的無(wú)線(xiàn)調制解調器電源

VBOOST在3.3V附近跟蹤VHH電壓變化。備用電池在充滿(mǎn)后電壓高于VBOOST，而在電量接近于耗盡時(shí)，電壓低于VBOOST ，因而LDO和升壓調節器按順序提供必需的降壓/升壓功能。SEPIC、反激和正向配置也能夠實(shí)現降壓和升壓功能，但是它們都需要體積龐大、價(jià)格昂貴的電磁存儲元件(變壓器)，并且缺少LDO所提供的噪聲抑制功能?；谶@樣的考慮，圖1所示的電路優(yōu)于其它方案。

下一步考慮當調制解調卡插入主機的PCMCIA連接器中會(huì )發(fā)生什么情況。這一步作用是使得在相對應的電路地(GND)之間以及在所有的雙向數據控制線(xiàn)之間電氣上相連接。然后主機使用EN線(xiàn)來(lái)使能或者禁止調制解調器硬件。如果EN線(xiàn)在硬件交互時(shí)初始為低電平，那么所有的調制解調器硬件將被禁止，對LDO節點(diǎn)呈現高阻特性。

當主機VHH (正常3.3V)電源通過(guò)連接器給C1充電時(shí)IC2接收到電源，IC2最低工作電壓可保證正確上電工作，即使VHH在其范圍的下限(低于正常值的10%)。內部15μs延時(shí)使得VHH在/PG輸出變?yōu)榈碗娖街斑_到穩定(在V+端)，同時(shí)通知主機此時(shí)能夠通過(guò)EN線(xiàn)使能調制解調器電路。/PG低電平(虛地)使得雙電阻分壓器接地，可用于檢測電池和升壓調節器的電壓。

當VHH連接時(shí)，IC2在/PG變低時(shí)將/ONB拉低，IC1開(kāi)始關(guān)閉通過(guò)L1的能量，提高VBOOST電壓至約3.7V (通過(guò)R3/R4的反饋)。最初LDO關(guān)斷，在VBOOST實(shí)現調節時(shí)打開(kāi)，當LDO輸出高于2.3V (應該是在3.3V，因為VHH已通過(guò)R2給C2充電) IC1進(jìn)入跟蹤模式。跟蹤模式是IC1的一項特殊功能，能夠迫使VBOOST電壓高于LDO電壓300mV，可通過(guò)連接IC1的OUT和TRACK引腳設置該功能。300mV的余量充許LDO保持穩定，即使在最大輸出電流下也能保證所要求的PSRR。因為跟蹤模式下電壓被強制在所要求的最小值，LDO消耗電池的能量最少。

當IC1的FBLDO引腳為內部基準源電壓(通常1.23V)時(shí)LDO處于調節狀態(tài)。FBLDO電壓由通過(guò)R5的電流產(chǎn)生，該電流正比于通過(guò)R2的電流。因而，IC2具有傳輸函數VOUT = gm(VSENSE)R5，其中VOUT為R5上的電壓，VSENSE為RS+端與RS-端之間(R2)的電壓，gm = 10-2 mho。當LDO調節時(shí)，VOUT = VFBLDO = 1.23V。因而VSENSE = VFBLDO/(gm*R5).

使用關(guān)系式VLDO = VHH + VSENSE替換上式中的VSENSE，

VLDO = VHH + VFBLDO/(gm*R5).

將圖1所示電路中的數值代入，

LDO = VHH + 1.23/(10-2*104) = VHH + 12.3mV.

設置R5為10kΩ使得檢測電壓為12.3mV。根據上式，可以選擇R2對從LDO到VHH的電流量編程。例如，R2 = 1kΩ，R2上電流約為12μA。

使用IC2 (高端檢流放大器)的目的是使用低值高功率、精確的檢流電阻精確測量高端電流。該應用在使用10%精度低功率檢流電阻(例如1/16W表貼的電阻)中 并不常見(jiàn)。我們不關(guān)心從LDO到VHH的電流的準確大小。我們只關(guān)心這個(gè)電流盡量小。

使用高阻值(1kΩ)檢流電阻的好處之一便是在 VLDO短路或者過(guò)載情況下僅通過(guò)R2從主機吸收大約3.3mA電流，這并不足于讓系統崩潰。R2值不必為1kΩ;IC2吸收電流約為800mA，所以設置 R2 = 12mV/800μA = 15W，允許LDO節點(diǎn)(不是主機)為IC2供電。

在另一個(gè)可選的配置中，IC2的V+節點(diǎn)可直接連接到LDO而不是VHH。IC2從LDO得到電源，除了在上電期間，此時(shí)電源從VHH到R2給LDO供電。這種方案要求PA和調制解調器硬件關(guān)斷，對LDO呈現高阻特性，使得R2上沒(méi)有降電壓，同樣R2的值必須足夠小以保證在正常工作(3V)時(shí)V+節點(diǎn)具有最小電壓。如果 VHH = 3.6V或者更高，R2必須小于375Ωp。這個(gè)值保證了IC2在工作電流0.8mA時(shí)在VHH范圍的下限(3.6V - 10%)不超過(guò)0.3V的壓降。

肖特基二極管(D2，D3)與R2并聯(lián)，在RS+與RS-之間過(guò)壓時(shí)保護IC2。D2、D3引入小量的漏電流，不會(huì )影響電路的工作。與R5并聯(lián)的電容使LDO反饋節點(diǎn)的高頻噪聲對地旁路，這樣保證VLDO電壓光滑平穩。前面提到，IC1包括一個(gè)具有不定輸入和輸出的比較器。在這個(gè)電路中，比較器監測備用電池電壓，當剩余電量接近于能夠保持通信連路工作的臨界值時(shí)向主機報警。