
德州儀器(TI)宣布推出業界首款-36V低壓降穩壓器(LDO)TPS7A30,與正電壓TPS7A49配合使用,可為設計人員提供支持高精度模擬應用供電的總體解決方案。該公司電源業務拓展工程師王軼表示,目前的設計方案都要求“以更小的封裝實現更高的集成度”。道理是顯而易見的,因為不斷提高的PCB密度有助于設計人員實現產品差異化,而更高的輸入電壓則有助于降低對分立式瞬變二極管的需求。
TPS7A30與TPS7A49的主要特性與優勢
·支持高線路電壓瞬態高穩健容差的寬泛輸入電壓范圍:TPS7A30為-3.0V至-36V,TPS7A49為+3.0V至+36V;
·在全負載、全輸入電壓,常溫條件下的標稱精度為1.5%,可為VCO、PLL以及ADC實現更高的精度;
·與大于2uF的陶瓷輸出電容器配合使用的高穩定性可實現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RF應用、濾波器以及DC/DC毛刺處理的有效范圍;
– 輸出噪聲16uVRMS
– 1kHz時,PSRR為72dB;10kHz至700kHz時,PSRR為55dB
王軼介紹說,一般的設計系統中存在著很多噪聲源,如:開關電源瞬間閉合帶來的毛刺,AC轉DC的低頻噪聲,50、60Hz的低頻噪音,DC/DC轉換過程中的300kHz—1MHz的頻段開關噪聲等等,“這些噪音來源超過整個系統噪音總量的80%以上,如果控制不好對整體系統方案都會帶來巨大的影響。”
“TPS7A30的PSRR在1kHz的時候是72dB,10k到700kHz是55dB,到1M的時候還能保持在40dB以上。”王軼說,“我們的PSRR值從0Hz到1MHz都有標注,而一般的LDO在100kHz以后就不標了,因為在100kHz以后,PSRR會衰減的非常厲害。”
但他也同時提醒用戶,必須要注意一個概念,就是PSRR并非數值越高越好。有一些LDO規格書上標稱的PSRR值達到了82dB,好是好,但意義不大。因為最高的dB是在低頻1kHz時得到的,頻率越高PSRR越難做,高頻的時候,反而要更多關注寬頻率范圍內濾波噪聲值。王軼還特別強調了該款LDO與2uF以上陶瓷電容配合使用所帶來的優勢。“以前的LDO常常搭配使用鉭電容,但鉭電容本身價格相對較高,性能不穩定,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,王軼認為,目前大部分IC的最高耐壓是±12V,但在實際的工業應用中,為了保證-16V、-20VLDO在面對瞬間脈沖電壓時也能夠正常工作,前端的穩壓需要做特殊處理,相對而言采用-36V會比較穩妥。
當TPS7A49/TPS7A30配合使用時,通常不需要外加濾波器。但他補充說,盡管TI產品的PSRR已經很高,但如果客戶有某些特殊的應用,需要將信號很強的紋波過濾至1毫伏以下,那么針對該頻段點再加一個濾波電路也是可以的。
王軼坦言,由于LDO的相關應用延續性很強,很多非常專業的客戶這么多年做下來,如果問“到底哪一顆LDO最適合系統?”,卻未必能夠給出滿意的答案。他認為,LDO的選型應該首先考慮以下幾個因素,電壓范圍、電流強度、封裝散熱、制造精度等等。“但LDO對PSRR要求比較高,是不是還應該加上一些特殊考慮?也就是說,系統精度是多少?LDO對哪個頻段PSRR要求比較高?正負15V或者12V的標準電壓后面到底可以承擔多大功率的負載?這些因素其實在使用LDO時都是應該考慮的。”

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