ADP1752/ADP1753：低輸入電壓、低 dropout 線(xiàn)性穩(wěn)壓器的卓越之選

在電子設(shè)備的電源管理領(lǐng)域，一款性能出色的線(xiàn)性穩(wěn)壓器對(duì)于保障設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。今天，我們就來(lái)深入了解一下 Analog Devices 推出的 ADP1752/ADP1753 低 dropout（LDO）CMOS 線(xiàn)性穩(wěn)壓器，看看它有哪些獨(dú)特的特性和應(yīng)用場(chǎng)景。

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一、產(chǎn)品概述

ADP1752/ADP1753 是兩款工作在 1.6 V 至 3.6 V 輸入電壓范圍，可提供高達(dá) 800 mA 輸出電流的低 dropout 線(xiàn)性穩(wěn)壓器。它們采用先進(jìn)的專(zhuān)有架構(gòu)，具備高電源抑制比（PSRR）和低噪聲特性，僅需一個(gè) 4.7 μF 的小型陶瓷輸出電容，就能實(shí)現(xiàn)出色的線(xiàn)路和負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)。

1.1 關(guān)鍵特性

• 輸出電流與電壓范圍：最大輸出電流可達(dá) 0.8 A，輸入電壓范圍為 1.6 V 至 3.6 V。ADP1752 有 7 種固定輸出電壓選項(xiàng)，范圍從 0.75 V 到 2.5 V；ADP1753 則是可調(diào)版本，輸出電壓可通過(guò)外部分壓器在 0.75 V 至 3.3 V 之間調(diào)節(jié)。
• 低功耗：關(guān)機(jī)電流小于 2 μA，在低功耗應(yīng)用中表現(xiàn)出色。
• 低 dropout 電壓：在 0.8 A 負(fù)載下，dropout 電壓僅為 70 mV，能有效降低功耗。
• 高精度：初始精度為 ±1%，在線(xiàn)路、負(fù)載和溫度變化時(shí)，精度仍能保持在 ±2%。
• 高 PSRR：在 1 kHz 時(shí)可達(dá) 65 dB，能有效抑制電源噪聲。
• 軟啟動(dòng)功能：可通過(guò)連接外部軟啟動(dòng)電容來(lái)控制啟動(dòng)過(guò)程，減少浪涌電流。
• 保護(hù)功能：具備電流限制、熱過(guò)載保護(hù)、電源良好指示、邏輯控制使能和反向電流保護(hù)等功能，提高了系統(tǒng)的可靠性。

二、典型應(yīng)用電路

2.1 ADP1752 固定輸出電壓電路

當(dāng)輸入電壓 (V{IN}=1.8V)，輸出電壓 (V{OUT}=1.5V) 時(shí)，電路中使用 4.7μF 的輸入和輸出電容，通過(guò)合理的引腳連接，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的輸出。

2.2 ADP1753 可調(diào)輸出電壓電路

對(duì)于 ADP1753，其輸出電壓可通過(guò)外部電阻分壓器進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng) (V{IN}=1.8V) 時(shí)，輸出電壓 (V{OUT}=0.5V(1 + R1/R2))，范圍在 0.75 V 至 3.3 V 之間。

三、技術(shù)參數(shù)詳解

3.1 電氣特性

在 (V{IN}=(V{OUT}+0.4 ~V)) 或 1.6 V（取較大值），(I{OUT }=10 ~mA)，(C{IN}=C{OUT}=4.7 mu F)，(T{A}=25^{circ} C) 的條件下，ADP1752/ADP1753 展現(xiàn)出了一系列優(yōu)秀的電氣性能。例如，輸出電壓精度在 10 mA 至 0.8 A 的負(fù)載范圍內(nèi)，固定輸出電壓精度為 ±1.5% 至 ±2%。

3.2 電容選擇

• 輸出電容：建議使用最小 3.3 μF、ESR 為 500 mΩ 或更小的電容，以確保 LDO 控制環(huán)路的穩(wěn)定性。較大的輸出電容值有助于改善對(duì)負(fù)載電流變化的瞬態(tài)響應(yīng)。
• 輸入旁路電容：將一個(gè) 4.7 μF 的電容從 (V_{IN}) 引腳連接到 GND，可降低電路對(duì) PCB 布局的敏感性。若需要更大的輸出電容，建議相應(yīng)增加輸入電容。

3.3 絕對(duì)最大額定值

該器件的各引腳電壓范圍有明確限制，如 (V{IN}) 到 GND 為 ?0.3 V 至 +4.0 V，(V{OUT}) 到 GND 為 ?0.3 V 至 (V_{IN}) 等。同時(shí)，存儲(chǔ)溫度范圍為 ?65°C 至 +150°C，結(jié)溫范圍為 ?40°C 至 +125°C。

3.4 熱性能

結(jié)溫 (T{J}) 可通過(guò)公式 (T{J}=T{A}+(P{D}× theta {IA})) 計(jì)算，其中 (T{A}) 為環(huán)境溫度，(P{D}) 為功率耗散，(theta {IA}) 為結(jié)到環(huán)境的熱阻。不同的 PCB 銅面積會(huì)影響熱阻，從而影響結(jié)溫。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)實(shí)際情況合理選擇 PCB 銅面積，以確保結(jié)溫不超過(guò) 125°C。

四、工作原理

ADP1752/ADP1753 內(nèi)部由參考電壓源、誤差放大器、反饋分壓器和 PMOS 傳輸晶體管組成。誤差放大器將參考電壓與輸出反饋電壓進(jìn)行比較，并放大差值，從而控制 PMOS 晶體管的導(dǎo)通程度，實(shí)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定調(diào)節(jié)。

4.1 軟啟動(dòng)功能

為了實(shí)現(xiàn)可控的啟動(dòng)過(guò)程，ADP1752/ADP1753 提供了可編程軟啟動(dòng)功能。通過(guò)在 SS 引腳連接一個(gè)小陶瓷電容，在啟動(dòng)時(shí)，0.9 μA 的電流源對(duì)該電容充電，使輸出電壓平滑上升到標(biāo)稱(chēng)值。軟啟動(dòng)時(shí)間可通過(guò)公式 (t{ss}=V{REF}timesleft( C{S S} / I{S S}right)) 計(jì)算。

4.2 可調(diào)輸出電壓（ADP1753）

ADP1753 的輸出電壓可通過(guò)連接從 (V{OUT}) 到 ADJ 的電阻分壓器進(jìn)行設(shè)置，計(jì)算公式為 (V{OUT}=0.5 V times(1+R1 / R2))。為了減少偏置電流引起的誤差，建議 (R2) 的值小于 60 kΩ。

4.3 使能特性

通過(guò) EN 引腳可以控制穩(wěn)壓器的開(kāi)啟和關(guān)閉。EN 引腳具有內(nèi)置的遲滯特性，可防止因引腳噪聲導(dǎo)致的開(kāi)關(guān)振蕩。其激活和非激活閾值會(huì)隨輸入電壓的變化而變化。

4.4 電源良好特性

PG 引腳為開(kāi)漏輸出，需要一個(gè)外部上拉電阻連接到 (V_{IN})。當(dāng)器件處于關(guān)機(jī)、限流模式、熱關(guān)斷或輸出電壓低于標(biāo)稱(chēng)值的 90% 時(shí)，PG 引腳立即變?yōu)榈碗娖健?/p>

4.5 反向電流保護(hù)特性

該特性可防止電流從 (V{OUT}) 流向 (V{IN})。當(dāng) (V{OUT}) 大于 (V{IN}) 時(shí)，反向電流保護(hù)電路會(huì)檢測(cè)到這種情況，并將 PMOS 傳輸晶體管的柵極連接到 (V_{OUT})，使器件關(guān)閉，同時(shí)反向偏置內(nèi)部二極管。

五、應(yīng)用場(chǎng)景

ADP1752/ADP1753 適用于多種應(yīng)用領(lǐng)域，包括服務(wù)器計(jì)算機(jī)、內(nèi)存組件、電信設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、DSP/FPGA/微處理器電源以及儀器儀表設(shè)備/數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。其低輸入電壓、低 dropout 特性和高穩(wěn)定性，能夠滿(mǎn)足這些應(yīng)用對(duì)電源的嚴(yán)格要求。

六、PCB 布局考慮

在 PCB 設(shè)計(jì)時(shí)，為了提高散熱性能和電路穩(wěn)定性，需要注意以下幾點(diǎn)：

• 將輸入電容盡可能靠近 (V_{IN}) 和 GND 引腳。
• 將輸出電容盡可能靠近 (V_{OUT}) 和 GND 引腳。
• 將軟啟動(dòng)電容盡可能靠近 SS 引腳。
• 將負(fù)載盡可能靠近 (V{OUT}) 和 SENSE 引腳（ADP1752）或 (V{OUT}) 和 ADJ 引腳（ADP1753）。
• 在面積有限的電路板上，使用 0603 或 0805 尺寸的電容和電阻，以實(shí)現(xiàn)最小的占地面積。

七、總結(jié)

ADP1752/ADP1753 線(xiàn)性穩(wěn)壓器憑借其出色的性能和豐富的功能，為電子工程師在電源管理設(shè)計(jì)中提供了一個(gè)可靠的選擇。無(wú)論是在低功耗應(yīng)用還是對(duì)電源穩(wěn)定性要求較高的場(chǎng)景中，它都能發(fā)揮重要作用。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇器件參數(shù)和進(jìn)行 PCB 布局，以確保系統(tǒng)的性能和可靠性。你在使用類(lèi)似線(xiàn)性穩(wěn)壓器時(shí)遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。