負(fù)電源軌不會(huì)消失

摘要：負(fù)電源軌與主要的IC構(gòu)件配合使用，用于給各種主要構(gòu)件 IC 供電。對(duì)稱的電源 （軌） 可處理 AC 信號(hào)，并且不會(huì)產(chǎn)生 DC 偏移。不過(guò)，相比于其同等的正 LDO，設(shè)計(jì)精良的負(fù) LDO 需要稍微多花一點(diǎn)心思。本文網(wǎng)絡(luò)版地址：http：//www.eepw.com.cn/article/164384.htm

關(guān)鍵詞：負(fù)電源軌；LDO；PSRR；低噪聲

DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.9.005

負(fù)電源軌與主要的IC構(gòu)件配合使用，例如：數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）、運(yùn)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(hào)通常只能采取正值 （取決于電路拓?fù)洌蝗欢绻辛苏娫窜壓拓?fù)電源軌，則輸出信號(hào)就可從負(fù)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(hào)為雙極型的應(yīng)用中，負(fù)電源是很重要的。以電動(dòng)機(jī)控制為例，正電壓會(huì)引起“順時(shí)針”旋轉(zhuǎn)，負(fù)電壓將引起“逆時(shí)針”旋轉(zhuǎn)，而電壓振幅則控制著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的高低。

負(fù) LDO 可精巧地為負(fù)電源軌提供干凈的電源。有很多種負(fù) LDO 應(yīng)用，包括：

傳統(tǒng)上，高性能負(fù)輸出開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器或負(fù)輸出充電泵一直在這些應(yīng)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(fù)雜性 （在某些場(chǎng)合） 和輸出噪聲。然而，憑借改進(jìn)的 LDO 設(shè)計(jì)方法 （包括用于實(shí)現(xiàn)較高工作效率的較低基準(zhǔn)電壓和較低壓差電壓），低壓差穩(wěn)壓器在此類應(yīng)用的使用率如今會(huì)不斷地提高。此外，有些負(fù)電源軌還需要進(jìn)行準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)，而且，低噪聲、快速瞬態(tài)響應(yīng)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(jí)電流能力和寬輸入 / 輸出電壓范圍的低噪聲負(fù) LDO。凌力爾特推出了一款旨在解決此類問(wèn)題的新產(chǎn)品。

冷卻特性

LT3015 的創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供了多項(xiàng)可在任何設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)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(yīng)和高電源抑制比（PSRR）。此外，該器件的 PSRR 性能指標(biāo)相比于領(lǐng)先的正 PNP LDO 穩(wěn)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。

在 LDO 由一個(gè)前端開(kāi)關(guān)電源供電的應(yīng)用中，LT3015 的 ±15% 精準(zhǔn)電流限值是特別有幫助。該精度可實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的調(diào)節(jié)并對(duì)電感器大小具有限制作用，便于縮小解決方案尺寸。LT3015 實(shí)現(xiàn)了低輸出電壓噪聲（60μVRMS），但并不需要像大多數(shù)低噪聲穩(wěn)壓器常見(jiàn)的那樣采用一個(gè)外部旁路電容器，從而簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)。

通過(guò)并聯(lián)以提供較高的輸出電流

LT3015 很適合多種創(chuàng)新的電路實(shí)現(xiàn)方案。如圖 4 所示，可采用主-從配置將兩個(gè) LT3015 并聯(lián)起來(lái)以提供較高的輸出電流。穩(wěn)壓器輸入電流中的任何差異被 LT1366 運(yùn)放所放大，這反過(guò)來(lái)又把電流驅(qū)動(dòng)至從屬穩(wěn)壓器的電阻分壓器之中，以平衡穩(wěn)壓器之間的均流。請(qǐng)注意，如果打算僅直接并聯(lián)兩個(gè)穩(wěn)壓器而不使用一個(gè)運(yùn)算放大器，那么兩個(gè)基準(zhǔn)電壓之間的細(xì)小偏差將導(dǎo)致那個(gè)采用最高基準(zhǔn)的穩(wěn)壓器提供大部分的負(fù)載電流。

應(yīng)選擇合適的電阻器 R5，以使其不要在運(yùn)放的輸出端上產(chǎn)生過(guò)大的電流擺幅，從而讓從屬器件的 ADJ 引腳達(dá)到平衡狀態(tài)。此外，R5 還通過(guò)解除補(bǔ)償電容器 C3 與從屬穩(wěn)壓器之 ADJ引腳之間的耦合而對(duì)環(huán)路穩(wěn)定性有所幫助。另外，并聯(lián)多個(gè)穩(wěn)壓器也是件相當(dāng)容易的事情。需要做的只不過(guò)是為每個(gè)附加的穩(wěn)壓器增設(shè)一個(gè)運(yùn)放和一個(gè)檢測(cè)電阻器，這基本上就是圖 4中之從屬穩(wěn)壓器的一個(gè)“復(fù)制品”。

凌力爾特提供了寬廣的負(fù) LDO 及組合式雙路負(fù) / 正 LDO 產(chǎn)品線，其輸出電流范圍從 200mA 至 3A，見(jiàn)表1。

相比于其同等的正 LDO，設(shè)計(jì)精良的負(fù) LDO 需要稍微多花一點(diǎn)心思。負(fù) LDO 用于給跨各種不同市場(chǎng)區(qū)隔之眾多應(yīng)用中的主要構(gòu)件 IC 供電，例如：運(yùn)算放大器、ADC 和 DAC。凌力爾特?fù)碛幸粋€(gè)不斷成長(zhǎng)的負(fù) LDO 產(chǎn)品庫(kù)，而我們新推出的 LT3015 是一款創(chuàng)新型1.5A 器件，其可提供低壓差、高準(zhǔn)確度輸出電壓、低輸出電壓噪聲、快速瞬態(tài)響應(yīng)、高 PSRR，并具備通過(guò)并聯(lián)以提供較高輸出電流的能力，而所有這些特性均被整合在多種耐熱性能增強(qiáng)型封裝之中。這為設(shè)計(jì)人員提供了一種適合其負(fù)電源軌的簡(jiǎn)單易用型選擇。

參考文獻(xiàn)：

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