选用恰当的超低静态电流低压降稳压器

时间:2022-06-29 06:21:37

静态电流相同或极接近的超低静态电流L D O的动态性能可能差异很大。有两项主要因素决定了这些器件的动态性能。一是使用的半导体工艺,大多数当今L D O使用先进的C MO S或B i C MO S技术制造;二是L D O设计中应用的技术。

有几种不同类型的超低静态电流L D O,它们基于不同的技术,呈现出不同的动态性能参数,包括:

1 恒定偏置L DO―传统上的超低静态电流CMOS L DO使用恒定偏置( c o n s t a n t b i a s i n g )原理,接地电流消耗在L DO输出电流范围内保持相对恒定。这样的L D O非常适合性能要求相对不那么严格的电池供电应用。它们的主要劣势是负载及线路瞬态、电源抑制比( P S RR )或输出噪声等方面的动态性能相对较差。通常可以使用较大的输出电容来调节动态性能。图1显示了怎样通过将输出电容由1μF增加至1 0 0μF来改善某款这类L DO的负载瞬态过冲及欠冲。不利的是,在瞬态幅度下降的同时,恢复时间( s e t t l i n g t i me )延长。还应当注意的是,使用大输出电容时,可能有必要在系统中增加外部反向保护二极管,以保护L D O免受过大反向电流影响。

2 正比例偏置L DO―为了改善恒定偏置(恒定IG N D) L D O相对较弱的动态性能,一些相对较新L D O器件的接地电流与输出电流成正比例地变化。这就确保L DO在轻载时的电流消耗实际上恒定,很好地符合产品数据表中列出的IQ规格。虽然正比例偏置技术为恒定IGND L D O提供更好的动态参数,但对于要求波形纯净之电源轨和超低IQ的极严格精密应用而言,这性能可能还不足够好。

3 自适应偏置L DO―为了优化动态参数,同时维持超低静态电流,一些应用了“自适应接地电流”技术的新类型L DO正在进入市场。这些L DO能够在一定的输出电流电平时提升接地电流,而不会损及轻载能效。因此,终端应用可以提供良好的负载/线路瞬态、P S RR及输出噪声性能。这样的L D O经过了高度优化,适合于为敏感的模拟及射频电路供电,用于要求长电池使用时间及小方案尺寸的环境。

能接近输出电压VO UT,到达L D O稳压器进入压降区的那个点。在这种情况下,市场上的大多数超低IQ L D O将开始消耗明显高得多的接地电流,超出数据表中标出的值。图3所示的不同输入电压条件下的IG N D关系图可以说明这一点。

L DO在压降区开始消耗达1 0 0μA的电流。为了在功率敏感型应用中解决这个问题,建议增加带可调节迟滞特性的极低功率监控器,用于在负载移除后恢复电池电压。在某些迟滞特性不充足的情况下,带闩锁输出的其他电压检测器可能更适合。但这将导致需要使用按钮或来自电池充电控制器的信息来清除

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