精確的模擬電路設計師常常依靠靜靜地安居一隅的電壓基準給 DAC 和 ADC 轉換器供電。其實這已經超出了電壓基準的基本職責范圍，因為電壓基準本來只為了給轉換器的基準輸入提供一個干凈、精確和穩定的電壓。在不違反一些注意事項的情況下，用電壓基準供電通常也是可行的，這也是應對電流日益提高的應用時，人們總是希望采用電壓基準的原因。畢竟，如果電壓基準可以給轉換器供電，那為什么不能給模擬信號鏈路或其他轉換器以及更多的組件供電呢?

很多時候在設計過程中，需要在精確度和功率之間做出抉擇。如果采用比較 “暴力” 的方法，就在需要高精確度時使用電壓基準，需要毫瓦級功率時使用穩壓器。這樣做除了增加所需電路板空間和成本，還必須通過特定路徑單獨傳送信號，即使這些信號的標稱電壓相同。而且，如果需要一個高精確度電壓源提供毫瓦級功率，那么設計師就必須對基準進行緩沖。LT6658 提供兩個低噪聲、高精確度輸出，總共提供 200mA 輸出電流，還提供世界級的基準規格，從而解除了這個困境。

LT6658 是一款精準的低噪聲、低漂移穩壓器，其兼具基準的準確度指標和線性穩壓器的性能。LT6658 擁有 10ppm/°C 的漂移和 0.05% 的初始準確度。在 LT6658 的電源側上具有兩個提供 150mA 和 50mA 的輸出，它們各具20mA 的有源電流吸收能力。為了保持準確度，負載調整率為 0.1ppm/mA。當輸入電壓電源引腳連接在一起時，電壓調整率通常為 1.4ppm/V；而當給輸入引腳提供單獨的電源時，電壓調整率則小于 0.1ppm/V。

為了更好地理解 LT6658 的功能及其工作方式，通過圖 1 給出了一個典型應用。LT6658 由一個帶隙級、一個降噪級和兩個輸出緩沖器組成。帶隙級和兩個輸出緩沖器單獨供電，以提供出色的隔離度。每個輸出緩沖器都有一個開爾文檢測反饋引腳，以提供最佳負載調節。

圖 1：LT6658 的典型應用

降噪級由一個 400Ω電阻器組成，還為連接一個外部電容器提供了引腳。這個 RC 網絡起到了低通濾波器的作用，限制了帶隙級噪聲的帶寬。外部電容器可以任意大，以將噪聲帶寬減小到非常低的頻率。

作為一個穩壓器，LT6658 從 V_{OUT1_F}引腳提供 150mA，從 V_{OUT2_F}引腳提供50mA，而且這兩個引腳均吸收20mA。有源吸收能力有助于獲得卓越的瞬態響應并實現快速穩定。瞬態響應時間是很簡短，同時保持了超卓的 0.1ppm/mA 負載調整率。

如果應用有多個使用不同電壓基準的轉換器，那么即使輸出設定為不同的電壓，LT6658 的輸出也會實現跟蹤，以確保一致的轉換結果。這樣做是可能的，因為 LT6658 的兩個輸出是用公共電壓源驅動的。輸出緩沖器進行了微調，可實現出色的跟蹤效果和低漂移。當V_{OUT1_F}上的負載從 0 提高到 150mA 時，V_OUT2輸出的變化小于 12ppm。也就是說，甚至隨著負載和工作條件的變化，輸出之間的關系也能得到很好的保持。

為了方便實現出色的電源抑制和輸出隔離，LT6658 提供 3 個電源引腳。V_IN引腳給帶隙電路供電，V_IN1和 V_IN2分別給V_OUT1和 V_OUT2供電。最簡單的方法是，連接所有 3 個電源引腳，以提供 1.4ppm/V 的典型 DC 電源抑制。當電源引腳單獨連接時，V_IN1電源切換，針對V_OUT2的 DC 電壓調節是 0.06ppm/V。V_IN電源靈敏度最高，在輸出上引起 1.4ppm/V 的典型變化。電源引腳V_IN1和 V_IN2幾乎不產生影響。

隔離良好的輸出緩沖器抑制來自相鄰緩沖器的負載瞬態，對相鄰輸出產生最小影響。圖 2a 和 2b 說明了通道至通道輸出隔離。一個輸出在50mV_RMS上擺動，所畫曲線表示相鄰緩沖器中的變化。

圖 2a：V_OUT1至 V_OUT2

圖 2b： V_OUT2至 V_OUT1

圖 2：通道至通道負載隔離

3 個電源引腳有助于控制封裝中消耗功率的多少。當提供大電流時，降低電源電壓以最大限度降低 LT6658 中的功耗。跨輸出器件兩端將出現較低的電壓，從而實現較低的功耗和較高的效率。

輸出禁止引腳 OD 關斷輸出緩沖器，并將V_{OUT_F}引腳置于高阻抗狀態。一旦出現故障情況，這樣做就很有用。例如，負載可能損壞和短路。外部電路可以檢測到這種情況，這時兩個輸出都可以被禁止。這個功能也可以忽略不理，這時當 OD 引腳浮置或連至高電平時，弱上拉電流將啟動輸出緩沖器。

LT6658 采用 MSE-16 裸露焊盤封裝，θ_JA低至 35°C/W。當電源電壓為高時，電源效率將較低，從而導致封裝中產生過多的熱量。例如，在滿負載時，一個 32.5V 的電源電壓將在輸出器件上產生30V x 0.2A的過量功率。過量功率的總數為 6W，這將使內部芯片溫度上升至比環境溫度高210°C！為了保護器件，當芯片溫度超過165°C時，熱停機電路將停用輸出緩沖器。

就數據轉換器和其他高精確度應用而言，噪聲是一個重要參數。在 NR (降噪) 引腳上增加一個電容器，低噪聲 LT6658 的噪聲甚至可以變得更低。在NR 引腳上的電容器與一個內置 400Ω電阻器一起，形成了一個低通濾波器。大型電容器降低了濾波器頻率，因此降低了總的綜合噪聲。圖 3a 顯示，提高 NR 引腳上的電容器值所產生的效果。采用10μF電容器時，噪聲滾降至大約7nV/√Hz。

通過增大輸出電容器，噪聲可以進一步降低。當 NR 和輸出電容器都增大時，輸出噪聲就可以降至幾微伏。使用1μF 至 50μF的輸出電容器，LT6658 是穩定的。如果并聯放置一個1μF的陶瓷電容器，那么輸出用較大的電容也可以穩定。例如，圖 3b 顯示了一個1μF陶瓷電容器與一個100μF聚合鋁電容器并聯的電路。這種配置在降低噪聲帶寬時仍然保持穩定。圖 3c 說明了不同輸出電容值時的噪聲響應。在所有這 3 種情況下，都有一個小型1μF陶瓷電容器與一個較大的電容器并聯。

圖 3a

圖3b

圖3c

圖 3：圖 3a-通過提高CNR降噪，圖 3b 和 3c-通過提高輸出電容降噪

這種方案的一個缺點是噪聲峰值，噪聲峰值可能增大總的綜合噪聲。為了降低噪聲峰值，可以插入一個與大型輸出電容器串聯的1Ω電阻器，如圖 4a 所示。輸出電壓噪聲和總的綜合噪聲分別如圖 4b 和 4c 所示。

圖 4a

圖4b

圖4c

圖 4：通過增加一個與C2串聯的1Ω電阻器降低噪聲峰值。圖 4a是電路，圖 4b是輸出電壓噪聲，圖4c是總的綜合噪聲(10Hz 至 1MHz)。

LT6658 能夠以很低的噪聲精確地為多種要求苛刻的應用提供電源。在混合信號世界中，數據轉換器常常由微控制器或 FPGA 控制。傳感器為模擬處理電路和轉換器提供信號，所有這一切都需要干凈無噪聲的電源。微控制器可以有幾種電源輸入，包括模擬電源。作為一般原則，提供給微控制器的有噪聲數字電源電壓應該與干凈精確的模擬電源和基準隔離開。LT6658 的兩個輸出提供出色的通道至通道隔離度、電源抑制和電源電流能力，從而確保為多種敏感的模擬電路提供干凈的電源。

LT6658 還非常適合工業環境，能夠用有噪聲電源軌運行，而且在一個輸出上由轉換引起的負載干擾對于在相鄰輸出的影響非常小。此外，當負載在一個輸出上需要電流時，相鄰輸出繼續跟蹤。

圖 5 所示電路說明的是，LT6658在為有噪聲數字電路供電的同時，還保持為高精確度 ADC 提供一個安靜、精確的基準電壓。

圖5a

圖5b

圖 5：有噪聲數字測試電路舉例 (5a)；測試結果條形圖 (5b)

在本應用中，LT6658 或一個單獨的穩壓器電源為在一個通道上驅動一個有噪聲 FPGA 電源 (VCCIO) 和某種混雜邏輯的 3.3V 電源軌供電，并向另一個通道上的 20 位 ADC 之基準輸入提供 5V 電源。通過在 LT6658 和穩壓器之間切換數字電源，我們可對 LT6658 把一個通道上的數字噪聲與驅動 20 位 ADC 之安靜基準輸入的通道相隔離所能達到的水平進行評估。如圖 5b 所示，在 ADC 的輸入端上使用一個干凈的 DC 電源即可推斷噪聲。無論是由LT6658 還是由穩壓器電源給FPGA 的 VCCIO 引腳供電，直方圖并無明顯的不同，這展示了 LT6658 堅固的穩壓和隔離性能。