你的位置:首頁(yè) > 互連技術(shù) > 正文

選擇LDO時(shí)的主要考慮因素和挑戰(zhàn)

發(fā)布時(shí)間:2024-09-18 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】低壓差(LDO)穩(wěn)壓器在智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備和其他便攜式小型設(shè)備等現(xiàn)代電子產(chǎn)品中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。由于其效率和可靠性,它們?cè)谙到y(tǒng)級(jí)芯片(SoC)架構(gòu)中的集成變得越來越普遍。然而,片上LDO選項(xiàng)和特性種類繁多,使得選擇過程變得十分復(fù)雜。


低壓差(LDO)穩(wěn)壓器在智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備和其他便攜式小型設(shè)備等現(xiàn)代電子產(chǎn)品中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。由于其效率和可靠性,它們?cè)谙到y(tǒng)級(jí)芯片(SoC)架構(gòu)中的集成變得越來越普遍。然而,片上LDO選項(xiàng)和特性種類繁多,使得選擇過程變得十分復(fù)雜。


在選擇LDO之前,明確定義IC設(shè)計(jì)的具體要求非常重要。需要考慮電壓調(diào)節(jié)需求、電源效率、噪聲敏感度和物理約束等因素。要為您的應(yīng)用選擇合適的LDO,您必須首先明確具體要求并確定關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)。


選擇LDO時(shí)的主要考慮因素和挑戰(zhàn)

來源:Agile Analog


要確定最佳LDO,就必須了解現(xiàn)有的各種類型及其獨(dú)特特性。


LDO的類型


可編程LDO
這些LDO允許通過外部電阻或通過控制輸入以數(shù)字方式設(shè)置輸出電壓。通常見于具有多種電源模式的應(yīng)用中,在活動(dòng)模式下需要一個(gè)電壓,在睡眠模式下需要另一個(gè)電壓。


固定輸出LDO
這些LDO提供由制造商預(yù)先確定的固定輸出電壓。使用簡(jiǎn)單,通常用于始終需要特定電壓的應(yīng)用中。


超低壓差LDO
LDO的設(shè)計(jì)壓差小于200mV。非常適合需要通過最小化輸入和輸出之間的電壓損失來實(shí)現(xiàn)高效率的應(yīng)用,通常用于為需要由DC-DC驅(qū)動(dòng)的大電流的應(yīng)用提供額外的電源抑制。


低噪聲LDO
這些LDO提供穩(wěn)定的輸出,且電氣噪聲極小。常用于敏感的模擬電路、RF電路和其他噪聲敏感型應(yīng)用。


高PSRR LDO
具有高電源抑制比(PSRR)的LDO旨在抑制輸入電源的變化和噪聲。通常見于輸入電源質(zhì)量不可靠且驅(qū)動(dòng)電路敏感的應(yīng)用中,例如音頻和通信系統(tǒng)。


無電容LDO
大多數(shù)LDO都需要片外輸出電容器才能有效運(yùn)行。無需片外輸出電容器即可提供所需性能的LDO稱為無電容LDO。無電容LDO非常適合對(duì)空間要求嚴(yán)格的應(yīng)用,例如智能手機(jī)和可穿戴設(shè)備。


外部偏置LDO
這些LDO需要在輸出端(有時(shí)在輸入端)使用外部電容器來確保穩(wěn)定性。適用于高輸出電流應(yīng)用,或需要精確性能調(diào)整的應(yīng)用,例如敏感模擬電路、RF應(yīng)用和高性能數(shù)字系統(tǒng)。


大電流LDO
與標(biāo)準(zhǔn)LDO相比,它們可以提供更高的輸出電流。通常用于需要大量電流的應(yīng)用,例如為微處理器或其他高功率組件提供數(shù)字電源。


低靜態(tài)電流LDO
LDO旨在在無負(fù)載時(shí)消耗極低的靜態(tài)電流。最適合電池供電設(shè)備中的常開域,在這些設(shè)備中,電源效率和電池壽命至關(guān)重要。


關(guān)鍵性能指標(biāo)
選擇LDO時(shí),需要考慮一些基本因素,以確保所選的LDO滿足您的應(yīng)用的特定要求。


漏失電壓
這是LDO正常調(diào)節(jié)所需的輸入和輸出電壓之間的最小差值。盡管LDO設(shè)計(jì)為在低壓差下工作,但輸入和輸出電壓之間仍然需要最小差值。較低的壓差有利于提高效率,并且對(duì)于低輸入電壓應(yīng)用至關(guān)重要,但通常會(huì)導(dǎo)致噪聲和PSR受損。


靜態(tài)電流
這是LDO未提供負(fù)載電流時(shí)消耗的電流。低靜態(tài)電流對(duì)于電池供電應(yīng)用至關(guān)重要,可最大程度延長(zhǎng)電池壽命。高靜態(tài)電流會(huì)降低整體效率和電池壽命。


負(fù)載調(diào)節(jié)
這衡量了LDO在負(fù)載電流變化時(shí)保持恒定輸出電壓的能力。LDO必須保持穩(wěn)定的輸出電壓,而不管負(fù)載電流如何變化。高瞬態(tài)負(fù)載會(huì)導(dǎo)致輸出電壓變化,這可能會(huì)對(duì)敏感電子元件造成損害。


線路調(diào)節(jié)
這是為了在輸入電壓發(fā)生變化的情況下保持恒定的輸出電壓。這些變化會(huì)影響輸出電壓。雖然LDO通常提供良好的線路調(diào)節(jié),但輸入電壓的大幅波動(dòng)可能會(huì)帶來挑戰(zhàn)。

因此,牢記這些關(guān)鍵事項(xiàng)非常重要。


輸出電壓精度
檢查容差和參考電壓精度,確保LDO能夠高精度地提供所需的輸出電壓。LDO的效率與輸出電壓與輸入電壓之比直接相關(guān),這會(huì)導(dǎo)致功率損耗和發(fā)熱。


最大輸入電壓
確保LDO的最大輸入電壓額定值高于其在應(yīng)用中遇到的最高電壓。


輸出電流能力
確認(rèn)連續(xù)和峰值電流額定值,以保證LDO能夠提供應(yīng)用所需的最大電流。


輸出噪聲和PSRR
檢查輸出噪聲和PSRR。低噪聲LDO對(duì)于敏感的模擬電路至關(guān)重要,而低輸出噪聲需要精心設(shè)計(jì)和選擇元件。高PSRR是抑制電源噪聲所必需的。較差的PSRR會(huì)導(dǎo)致輸入噪聲傳遞到輸出,從而影響供電電路的性能。


溫度性能
評(píng)估LDO的熱性能和熱阻,使其能夠有效散熱。LDO必須在很寬的溫度范圍內(nèi)可靠運(yùn)行,因?yàn)樵跇O端溫度下性能可能會(huì)下降,從而影響壓差、PSRR和穩(wěn)定性等參數(shù)。


LDO的進(jìn)步

LDO是核心IP模塊中必不可少的一部分,但選擇正確的LDO解決方案卻并非易事。傳統(tǒng)LDO市場(chǎng)多年來一直處于碎片化狀態(tài),無法找到簡(jiǎn)單的LDO解決方案。LDO要求眾多,而且經(jīng)常相互沖突,因此沒有適合所有應(yīng)用的解決方案。芯片設(shè)計(jì)人員不得不做出妥協(xié),選擇相對(duì)最好的方案并使用變通方法。


幸運(yùn)的是,隨著LDO的最新進(jìn)展,現(xiàn)在有了另一種方法。Agile Analog等IP供應(yīng)商提供全系列可定制且與工藝無關(guān)的LDO,因此不再需要妥協(xié)或變通。LDO的這些進(jìn)步非常重要,有助于讓芯片設(shè)計(jì)人員的工作更加輕松。

(作者:Chris,來源:EDN電子技術(shù)設(shè)計(jì))

(原文刊登于EDN姊妹網(wǎng)站Planet Analog,參考鏈接:Key considerations and challenges when choosing LDOs,由Ricardo Xie編譯。)


免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題,請(qǐng)聯(lián)系小編進(jìn)行處理。


推薦閱讀:

兩張圖說清楚共射極放大器為什么需要發(fā)射極電阻

授權(quán)代理商貿(mào)澤電子供應(yīng)Toshiba多樣化電子元器件和半導(dǎo)體產(chǎn)品

科技的洪荒之力:可穿戴設(shè)備中的MEMS傳感器 助運(yùn)動(dòng)員爭(zhēng)金奪銀

使用 PLECSPIL 開發(fā)嵌入式控件

關(guān)于藍(lán)牙信道探測(cè)的簡(jiǎn)短設(shè)計(jì)教程


特別推薦
技術(shù)文章更多>>
技術(shù)白皮書下載更多>>
熱門搜索
?

關(guān)閉

?

關(guān)閉