精密雙穩壓控制器ADM1051/AD51A

摘要：ADM1051/1051A是模擬器件公司（Analog Devices）生產(chǎn)的精密雙穩壓控制器，它具有1.515V和1.818V兩種輸出電壓。主要用于個(gè)為電腦主板上的總線(xiàn)終端及接口的供電。本文介紹了該芯片的工作原理和引腳功能，最后給出了其簡(jiǎn)單的應用電路及連接注意事項。

關(guān)鍵詞：關(guān)閉電流 靜態(tài)電流 調整電壓 ADM1051

1 概述

ADM1051/ADM1051A是一種精密雙穩壓控制器，具有1.515V和1.818V兩種輸出電壓。它在一塊芯片上集成了兩個(gè)單獨的控制器，因而具有低靜態(tài)電流和低關(guān)閉電流等一系列優(yōu)點(diǎn)。它所特有的“HICCUP模式”使其無(wú)需密外的元件便可實(shí)現對外部所需供電元件的保護。目前，它已被廣泛應用于個(gè)人電腦、服務(wù)器及工作站中。

2 芯片封裝與引腳功能

ADM1051/ADM1051A采用SOIC封裝，具有8個(gè)引腳，其引腳配置如圖1所示。各引腳的功能說(shuō)明如表1所列。

表1 ADM1051引腳功能

3 工作原理

ADM1051/ADM1051A內含一個(gè)精確的1.2V能帶隙基準和兩個(gè)基本相同的由控制放大器構成的通道。這兩個(gè)通道的區別主要是它們各自的輸出調整電壓不同，而輸出調整電壓是由其電壓檢測輸入的阻值比決定的。通道1通常輸出1.515電壓，但可以調至3.3V。除此之外，每個(gè)通道還一個(gè)關(guān)閉輸入，可用于關(guān)閉放大器的輸出。另外，該器件還帶有一個(gè)用于保護外部共電設備的保持電路。

ADM1051/1051A的輸出可用于驅動(dòng)外部N溝道MOSFET，這些MOSFET可作為源極跟隨器。采用N溝道MOS管的好處是其在相同的條件下，比P溝道MOS管便宜，而且在共源極設置中比較穩定。AD1051/1051A的功能框圖如圖2所示。

3.1 控制放大器單元

ADM1051/1051A中的參考電壓可通過(guò)控制放大器和外部MOS管來(lái)進(jìn)行放大和緩沖。每個(gè)通道的輸出電壓可由控制放大器反相輸入和檢測輸入間的反饋電阻網(wǎng)絡(luò )來(lái)決定。每個(gè)放大器均驅動(dòng)一個(gè)MOS管的柵極，該MOS管的漏極接未經(jīng)調整的輸入電壓，源極接穩壓后的輸出電壓?？刂品糯笃骶哂懈唠娏黩寗?dòng)能力，它能夠使外部MOS管的柵極電容快速充電和放電。因此，它們對負載或輸入電壓的變化具有很好的瞬態(tài)響應。

3.2 關(guān)閉輸入與TYPEDET信號的相容性

ADM1051的每個(gè)通道均有一個(gè)單獨的關(guān)閉輸入，該輸入由邏輯信號控制。該邏輯信號可用來(lái)控制輸出的開(kāi)啟或關(guān)閉。在關(guān)閉輸入端為高電平或未連接時(shí)，穩壓器正常工作；而在關(guān)閉輸入為低電平時(shí)，控制放大器的使能輸入被關(guān)閉，控制放大器的輸出變?yōu)榈碗娖剑?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/穩壓器">穩壓器被關(guān)閉。

PC機主板上的AGP接口有兩種不同的工作方式，兩種方式均需要穩定的3.3V或1.5V電壓。且兩種模式均可由PC主板上的TYPEDET信號進(jìn)行控制切換。由于A(yíng)DM1051/ADM1051A的輸出和TYPEDET信號具有兼容性，因此，通道1的穩壓輸出電壓可以通過(guò)Shutdown引腳來(lái)選擇。這是一個(gè)多級多功能的輸入，通過(guò)它可以選擇穩壓器的輸出電壓以及關(guān)閉狀態(tài)。并可通過(guò)把SHDM設為不同電壓來(lái)將穩壓器設定為表2所列的四種不同的工作方式。

表2 穩壓器四種不同的工作方式

3.3 HICCUP錯誤保護模式

HICCUP錯誤保護模式是一種簡(jiǎn)單的、可用于保護外部電源供電設備保護方式。它無(wú)需額外的外部電阻或電感引腳便可實(shí)現保護功能。

當輸出被短路時(shí)，輸出電壓會(huì )下降，而當一個(gè)通道的輸出電壓低于額定值的20%時(shí)，這種情況會(huì )被HICCUP比較器檢測到并使該通道進(jìn)入HICCUP模式。該模式對ADM1051A的通道2不起作用。為防止設備在加電啟動(dòng)或在通道激活狀態(tài)下誤入HICCUP模式，HICCUP模式會(huì )在上述兩個(gè)狀態(tài)與兩個(gè)通道上脫離同步大約60ms。經(jīng)過(guò)這60ms后，輸出電壓應該已經(jīng)達到了正常值。在加電啟動(dòng)期間，當VCC達到6V～9V的加電啟動(dòng)擺時(shí)，隔離周期就啟動(dòng)了。在通道激活狀態(tài)下，當SHDN引腳加高電平時(shí)，隔離周期啟動(dòng)。此時(shí)只要有一個(gè)通道被激活或關(guān)閉，那么隔離超時(shí)對兩個(gè)通道均起作用。

4 應用電路

4.1 PCB布線(xiàn)

為了得到最合適的電源穩壓，負載應盡可能地接近輸出MOS管的源極，而且對SENSE輸入的反饋應在一個(gè)尺可能靠近負載的接點(diǎn)上。PCB上從負載回到SENSE輸入的軌道應和輸出軌道分開(kāi)，而且其中應無(wú)任何負載電流。與此類(lèi)似，ADM1051/1051A的接地點(diǎn)也應盡可能地與負載地接近。圖3給出了好和差對比的PCB布線(xiàn)示例。

4.2 電源去耦

對外部MOS管漏極的供電應盡可能地與設備的漏極引腳去耦，與地間的電容至少應有100μF。MOS管的源極的輸出應盡可能與元件的漏極引腳去耦。去耦電容應具有較低的等效串聯(lián)電阻（ESR），典型電阻值的大小應為50mΩ或更低。ADM1051/1051A的VCC引腳與地之間的去耦電容至少應有1μF的容量，而且應盡可能地與GND引腳和VCC接近。事實(shí)上，所需的去耦裝置決定于實(shí)際應用。由于PC主板通常用在具有大量噪聲的環(huán)境中，因此它可能需要使用分布去耦裝置來(lái)使電壓干線(xiàn)上的噪聲降至一個(gè)可接受的水平。

5 小結

Analog Devices公司生產(chǎn)的ADM1051/1051A以其精密雙穩壓為特點(diǎn)，可廣泛應用于個(gè)人電腦、服務(wù)器及工作站中。做為控制器，它將在個(gè)人電腦主板上的總線(xiàn)終端及接口的供電方面得到更加廣泛地應用。