資料介紹
許多高性能混合信號產品,如高速模數轉換器(ADC)和數模轉換器(DAC)、捷變射頻(RF)收發器、時鐘、專用集成電路(ASIC)和現場可編程門陣列(FPGA)等,需要超低噪聲、低壓差(LDO)線性穩壓器來提供干凈電源,從而最大程度地提高信號鏈性能。對更多集成功能和更低功耗的高要求,使得這些大規模混合信號集成電路(IC)的設計工藝尺寸越來越小(例如28 nm或更小),以便容納更多晶體管。這種趨勢同樣影響了電源要求。近年來,內核電源電壓持續降低,但為了支持更多模擬或數字功能,負載電流顯著提高(例如3 A以上)。
在特定應用中,要找到能同時滿足超低噪聲和高負載電流這兩個設計目標的合適LDO穩壓器是相當困難的,因為市場上的LDO穩壓器產品非常有限,即使有合適的器件,用戶也可能要支付額外的費用。因此,針對高電流應用,有時候將LDO穩壓器并聯起來會很有利。在高負載應用中,相比于單個LDO穩壓器,并聯LDO穩壓器具有許多優勢,包括熱量和功率損耗會分配在多個LDO穩壓器封裝上。另外,并聯LDO穩壓器還能改善壓差,提高電源抑制比(PSRR)性能,因為與單個LDO穩壓器相比,各LDO穩壓器的工作電流更低。圖1所示為一個高性能混合信號產品的電源圖。兩個ADP1763器件并聯以提供內核電壓,如圖1所示。
圖1.混合信號產品電源圖
本應用筆記介紹兩種并聯方法:無源和有源。對于無源并聯,兩個可調ADP1763器件通過鎮流電阻并聯在一起。對于有源并聯,一個低失調軌到軌放大器ADA4051-1調節ADP1763器件的輸出電壓,通過檢測兩個ADP1763器件的電流差來實現均流。實驗測試結果顯示了兩種方法的優點和缺點。
目錄
修訂歷史
2016年10月—修訂版0:初始版
均流方法
一般而言,用戶簡單地將兩個LDO穩壓器并聯是不能實現均流的,由于容差,兩個LDO穩壓器的輸出電壓可能不匹配;比如LDO基準電壓不同、反饋電阻不一致、印刷電路板(PCB)寄生特性不一致等。LDO穩壓器的輸出電壓不匹配可能引起負載電流嚴重不平衡。在最不利情況下,它可能導致一個LDO承受大部分負載,從而觸發限流保護。
ADP1763是一款LDO線性穩壓器,采用單輸入電源工作,輸入電壓低至1.1 V,無需外部偏置電源,提供高達3 A的輸出電流。ADP1763的輸出噪聲非常低,在100 Hz至100 kHz范圍內僅有2 μV rms。ADP1763的超低輸出噪聲特性是通過如下方法實現的:LDO誤差放大器保持單位增益,并設置基準電壓等于輸出電壓。單位增益架構的優勢是LDO輸出噪聲與輸出電壓設置無關。更多信息參見圖2。
在特定應用中,要找到能同時滿足超低噪聲和高負載電流這兩個設計目標的合適LDO穩壓器是相當困難的,因為市場上的LDO穩壓器產品非常有限,即使有合適的器件,用戶也可能要支付額外的費用。因此,針對高電流應用,有時候將LDO穩壓器并聯起來會很有利。在高負載應用中,相比于單個LDO穩壓器,并聯LDO穩壓器具有許多優勢,包括熱量和功率損耗會分配在多個LDO穩壓器封裝上。另外,并聯LDO穩壓器還能改善壓差,提高電源抑制比(PSRR)性能,因為與單個LDO穩壓器相比,各LDO穩壓器的工作電流更低。圖1所示為一個高性能混合信號產品的電源圖。兩個ADP1763器件并聯以提供內核電壓,如圖1所示。
圖1.混合信號產品電源圖
本應用筆記介紹兩種并聯方法:無源和有源。對于無源并聯,兩個可調ADP1763器件通過鎮流電阻并聯在一起。對于有源并聯,一個低失調軌到軌放大器ADA4051-1調節ADP1763器件的輸出電壓,通過檢測兩個ADP1763器件的電流差來實現均流。實驗測試結果顯示了兩種方法的優點和缺點。
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一般而言,用戶簡單地將兩個LDO穩壓器并聯是不能實現均流的,由于容差,兩個LDO穩壓器的輸出電壓可能不匹配;比如LDO基準電壓不同、反饋電阻不一致、印刷電路板(PCB)寄生特性不一致等。LDO穩壓器的輸出電壓不匹配可能引起負載電流嚴重不平衡。在最不利情況下,它可能導致一個LDO承受大部分負載,從而觸發限流保護。
ADP1763是一款LDO線性穩壓器,采用單輸入電源工作,輸入電壓低至1.1 V,無需外部偏置電源,提供高達3 A的輸出電流。ADP1763的輸出噪聲非常低,在100 Hz至100 kHz范圍內僅有2 μV rms。ADP1763的超低輸出噪聲特性是通過如下方法實現的:LDO誤差放大器保持單位增益,并設置基準電壓等于輸出電壓。單位增益架構的優勢是LDO輸出噪聲與輸出電壓設置無關。更多信息參見圖2。
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