德州儀器(TI)宣布推出業(yè)界首款-36V低壓降穩(wěn)壓器(LDO)TPS7A30，與正電壓TPS7A49配合使用，可為設(shè)計(jì)人員提供支持高精度模擬應(yīng)用供電的總體解決方案。該公司電源業(yè)務(wù)拓展工程師王軼表示，目前的設(shè)計(jì)方案都要求“以更小的封裝實(shí)現(xiàn)更高的集成度”。道理是顯而易見(jiàn)的，因?yàn)椴粩嗵岣叩腜CB密度有助于設(shè)計(jì)人員實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品差異化，而更高的輸入電壓則有助于降低對(duì)分立式瞬變二極管的需求。
TPS7A30與TPS7A49的主要特性與優(yōu)勢(shì)
·支持高線(xiàn)路電壓瞬態(tài)高穩(wěn)健容差的寬泛輸入電壓范圍：TPS7A30為-3.0V至-36V，TPS7A49為+3.0V至+36V；
·在全負(fù)載、全輸入電壓，常溫條件下的標(biāo)稱(chēng)精度為1.5%，可為VCO、PLL以及ADC實(shí)現(xiàn)更高的精度；
·與大于2uF的陶瓷輸出電容器配合使用的高穩(wěn)定性可實(shí)現(xiàn)比鉭電容更小的尺寸與更低的成本；
·低噪聲/高電源抑制比(PSRR)，可顯著改進(jìn)RF應(yīng)用、濾波器以及DC/DC毛刺處理的有效范圍；
– 輸出噪聲16uVRMS
– 1kHz時(shí)，PSRR為72dB；10kHz至700kHz時(shí)，PSRR為55dB
王軼介紹說(shuō)，一般的設(shè)計(jì)系統(tǒng)中存在著很多噪聲源，如：開(kāi)關(guān)電源瞬間閉合帶來(lái)的毛刺，AC轉(zhuǎn)DC的低頻噪聲，50、60Hz的低頻噪音，DC/DC轉(zhuǎn)換過(guò)程中的300kHz—1MHz的頻段開(kāi)關(guān)噪聲等等，“這些噪音來(lái)源超過(guò)整個(gè)系統(tǒng)噪音總量的80%以上，如果控制不好對(duì)整體系統(tǒng)方案都會(huì)帶來(lái)巨大的影響。”
“TPS7A30的PSRR在1kHz的時(shí)候是72dB，10k到700kHz是55dB，到1M的時(shí)候還能保持在40dB以上。”王軼說(shuō)，“我們的PSRR值從0Hz到1MHz都有標(biāo)注，而一般的LDO在100kHz以后就不標(biāo)了，因?yàn)樵?00kHz以后，PSRR會(huì)衰減的非常厲害。”
但他也同時(shí)提醒用戶(hù)，必須要注意一個(gè)概念，就是PSRR并非數(shù)值越高越好。有一些LDO規(guī)格書(shū)上標(biāo)稱(chēng)的PSRR值達(dá)到了82dB，好是好，但意義不大。因?yàn)樽罡叩膁B是在低頻1kHz時(shí)得到的，頻率越高PSRR越難做，高頻的時(shí)候，反而要更多關(guān)注寬頻率范圍內(nèi)濾波噪聲值。王軼還特別強(qiáng)調(diào)了該款LDO與2uF以上陶瓷電容配合使用所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)。“以前的LDO常常搭配使用鉭電容，但鉭電容本身價(jià)格相對(duì)較高，性能不穩(wěn)定，容值隨溫度特性變化非常明顯。而且，鉭電容在高溫低下更容易起泡。
之所以選擇±36伏這一寬泛輸入電壓范圍，王軼認(rèn)為，目前大部分IC的最高耐壓是±12V，但在實(shí)際的工業(yè)應(yīng)用中，為了保證-16V、-20VLDO在面對(duì)瞬間脈沖電壓時(shí)也能夠正常工作，前端的穩(wěn)壓需要做特殊處理，相對(duì)而言采用-36V會(huì)比較穩(wěn)妥。
當(dāng)TPS7A49/TPS7A30配合使用時(shí)，通常不需要外加濾波器。但他補(bǔ)充說(shuō)，盡管TI產(chǎn)品的PSRR已經(jīng)很高，但如果客戶(hù)有某些特殊的應(yīng)用，需要將信號(hào)很強(qiáng)的紋波過(guò)濾至1毫伏以下，那么針對(duì)該頻段點(diǎn)再加一個(gè)濾波電路也是可以的。
王軼坦言，由于LDO的相關(guān)應(yīng)用延續(xù)性很強(qiáng)，很多非常專(zhuān)業(yè)的客戶(hù)這么多年做下來(lái)，如果問(wèn)“到底哪一顆LDO最適合系統(tǒng)？”，卻未必能夠給出滿(mǎn)意的答案。他認(rèn)為，LDO的選型應(yīng)該首先考慮以下幾個(gè)因素，電壓范圍、電流強(qiáng)度、封裝散熱、制造精度等等。“但LDO對(duì)PSRR要求比較高，是不是還應(yīng)該加上一些特殊考慮？也就是說(shuō)，系統(tǒng)精度是多少？LDO對(duì)哪個(gè)頻段PSRR要求比較高？正負(fù)15V或者12V的標(biāo)準(zhǔn)電壓后面到底可以承擔(dān)多大功率的負(fù)載？這些因素其實(shí)在使用LDO時(shí)都是應(yīng)該考慮的。”
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