噪声敏感的应用要求采用具备超低输出噪声和超高 PSRR 性能的线性稳压器
本文作者:
Amit Patel
凌力尔特公司 高级设计工程师 电源产品
当说到给那些对噪声敏感的模拟 / RF 应用供电时,低压差 (LDO) 线性稳压器通常比功能相同的开关稳压器更受用户的青睐。低噪声 LDO 可为众多的模拟 / RF 设计供电,包括频率合成器 (PLL / VCO)、RF 混频器和调制器、高速和高分辨率数据转换器 (ADC 和 DAC) 以及高精度传感器。然而,这些应用对于功能和灵敏度的要求已经开始逐步考验着传统低噪声 LDO 的性能极限。
例如,在许多高端 VCO 中,电源噪声直接影响着 VCO 输出相位噪声 (抖动)。而且,为了满足整体系统效率要求,LDO 通常对噪声相对较大的开关转换器之输出进行后置稳压,因此 LDO 的高频电源抑制比 (PSRR) 性能变得至关重要。凭借其超低输出噪声和超高 PSRR 性能,LT®3042 能够直接为某些对噪声最为敏感的应用供电,同时对开关转换器的输出实施后置稳压,并不需要庞大的滤波电路。表 1 比较了 LT3042 与传统低噪声稳压器的噪声性能。
LT3042 可为高性能电子线路提供无噪声的电源
高性能、坚固性和简单性
LT3042 是一款高性能低压差线性稳压器,其采用凌力尔特的超低噪声和超高 PSRR 架构以为对噪声敏感的应用供电。LT3042 尽管拥有高性能,但其同时也保持了简单性和坚固性。图 1 为该器件的一款典型应用电路,图 2 则示出一个完整的演示电路。LT3042 的纤巧型 3mm x 3mm DFN 封装和极低的组件要求可使整体解决方案尺寸保持小巧。
表 1:LT3042 与传统低噪声 LDO 的比较
参数 |
LT1763 |
LT3062 |
LT3082 |
LT3042 |
RMS 噪声 (10Hz 至100kHz) |
20μVRMS |
30μVRMS |
33μVRMS |
0.8μVRMS |
点噪声 (10kHz) |
35nV/√Hz |
80nV/√Hz |
100nV/√Hz |
2nV/√Hz |
PSRR (在 1MHz) |
22dB |
55dB |
45dB |
79dB |
最小 PSRR (DC 至 1MHz) |
22dB |
30dB |
40dB |
77dB |
可直接并联 |
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可编程电流限值 |
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可编程电源良好 |
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快速启动能力 |
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轨至轨输出范围 |
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静态电流 |
30μA |
45μA |
300μA |
2mA |
图 1:LT3042 的典型应用
图 2:LT3042 演示电路
LT3042 被设计为一款后随高性能电压缓冲器的高精度电流基准,其可容易地通过并联以增加输出电流、在 PCB 上散播热量并进一步降低噪声,输出噪声的降幅为并联器件数目的平方根。该器件基于电流基准的架构可提供宽输出电压范围 (0V 至 15V) 并保持单位增益运作,从而获得了几乎恒定的输出噪声、PSRR、带宽和负载调节,这与编程输出电压无关。
除了提供超低噪声和超高 PSRR 性能之外,LT3042 还拥有新式系统中期望的特性,例如:可编程电流限值、可编程电源良好门限和快速启动能力。此外,LT3042 还内置了针对电池供电型系统的保护功能。其反向输入保护电路可耐受输入端上的负电压,并不会损坏 IC 或在输出端上产生负电压,作用基本上就像连接了一个与输入相串联的理想二极管。在那些可以使输出高于输入的电池后备系统中,LT3042 的反向输出至输入保护电路可避免反向电流流至输入电源。LT3042 包括内部折返电
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