超低静态电流LDO稳压器最佳选型详解（一）

为了同时提供极佳的动态参数及超低IQ，最新代的安森美半导体LDO应用了称作“自适应接地电流”的技术。这些稳压器使用特殊技巧来在某种输出电流电平提升接地电流，而不会损及轻载能效。正因为此，终端应用可以提供良好的负载/线路瞬态、PSRR及输出噪声性能的优势。带自适应偏置技术的IC有如NCP4587/NCP4589及NCP702，IQ分别为1.5 μA和9 μA。NCP702还在噪声方面进行了额外优化，100 Hz至100 kHz噪声带宽时的典型噪声仅为11.5 μVRMS。它非常适合于为要求长电池使用时间及小方案尺寸环境中的敏感模拟及射频电路供电。

　　图3：NCP702输出噪声密度。

　　三类超低IQ LDO动态性能比较

　　图4显示了上述三类超低IQ LDO的接地电流与输出电流对比图。比较中使用的所有LDO都具有在1 μA至1.5 μA之间的极相近静态电流规格。它们的接地电流与输出电流的相关关系大为不同。因此，这些稳压器的动态性能也差异极大。NCP4587作为自适应偏置LDO，其负载瞬态性能优势很明显。三款器件的瞬态幅度比较如图5所示。

　　图4：IGND vs. IOUT比较

　　图5：负载瞬态比较

　　表1：超低IQ LDO负载瞬态幅度比较。

　　AE引脚功能

　　另一值得提及可以用于改善超低IQ LDO动态参数的特性通常称作Auto-ECO（AE）功能（见图6）。将额外的AE引脚设为逻辑低电平时，用户可以将LDO稳压器配置为自适应接地电流超低IQ LDO。将AE引脚拉至高电平时，低输出电流时的接地电流消耗上升至约40 μA，实质提升从极轻载到高负载条件下的负载瞬态响应。在负载电流较大时，两种工作模式下IGND大致相等，动态性能基本没有差别。图7显示了AE引脚状态影响LDO稳压器的接地电流消耗。

　　图6：带AE引脚的NCP4587/9 LDO电路图

　　图7：带AE引脚的NCP4587/9 LDO电流

　　在系统周期性地从休眠模式进入满额功率模式的应用中，AE引脚非常有用。如果这两种状态之间的过渡极快，就会遭受大的欠冲。虽然NCP4587/9与其它LDO相比具有极佳的负载瞬态响应，通过将AE引脚与微控制器（MCU） I/O线路（举例而言）连接并通过此I/O线路提前提示负载电流需求增加，就可以进一步优化欠冲。作为实际案例，许多GPS接收器芯片组配备了外部唤醒（WAKEUP）信号来提前提示GPS从休眠状态转换状态。信号通常连接至外部有源天线电源，也可以与为GPS芯片组供电的稳压器一起使用。通过这种方式，LDO稳压器在GPS从休眠模式过渡到满额功率模式之前就手动地设定为较高的接地电流消耗模式，从而提升动态性能。