具有排序及跟踪功能的LDO

一种典型的排序电路如图6所示，它由固定输出1.8V的主电源及1.2V从电源组成。该电源给带内核的微处理器（μP）供电：主电源给I/O端口供电；从电源给内核供电。另外，从电源的POR端给μP提供上电复位信号。

　　主、从电源的Delay端外接的延迟电容器C _DLY M及C _DLY S（符号中M表示主电源，S表示从电源）的电容量不同时，其排序不同。图7中，C_DLYM= 1nF，C_DLYS=2nF，是主电比从电源先关断的排序；在图8中；C _DLY M=2nF,C _DLY S=1nF,是主电源比从电源后关断的排序。

图7

图8

　　3 斜坡升压与斜坡降压电路若在MIC68200的RC端连接一个电容（C _RAMP）到地，内部的双向电流源（±1μA）在上电时给C _RAMP充电，在关断时C _RAMP上的电压经电流源放电，使输出电压在上电及关断时电压形成斜坡，如图9所示。

图9

　　从零电压上升到额定电压的时间（即斜坡上升时间）T _SLEW及斜坡下降时间T _DOWN与C _RAMP的关系如下：

　　在固定输出的电源时，T _SLEW=V _OUT(C _RAMP/μA)在输出电压可设定的电源时，T _SLEW=0.5VC _RAMP/μA）
例如，在固定输出1.8V电源中，若C _RAMP=5.6nF，则T _SLEW=10.08ms（计算值），约10ms。若在输出可设定的电路中，要求T _SLEW=10ms时，则C _RAMP要求20nF。

　　当EN端为低电平时，C _RAMP上电压放电，输出电压斜坡下降，其斜坡下降时间T _DWON的计算公式与POR上电延迟的时间计算公式相似，仅用C _RAMP换C _DLY，公式如下：T _DOWN=1.13(C _RAMP/μA)一种带有斜坡升、降压的电源排序电路如图10所示。

图10

4 电源跟踪电路

　　电源跟踪有两种：正常跟踪与比例跟踪（Ratiometric Tracking）。分别介绍如下。

①正常跟踪

　　正常跟踪时，从电源的RC端由主电源的输出电压来驱动。内部的控制缓冲器保证从电源的输出电压常稍高于主电源的输出电压，以保证从电源正确地调节。如果主、从电源都是固定输出电源，其电路如图11所示。从图11中的电压波形图可清楚地看到主、从电源在上电及断电时，两电压跟踪的情况（上升的斜率与下降的斜率基本一样）。

图11

图12

　　如果主、从电源都由输出可设定的电源组成，则控制从电源RC端的电压经分压器分压后输入，主电源的分压电压等于从电源输出电压；若主、从电源输出电压相同，则VCR电压高于从电源输出电压2%～4%。一种由两个输出可设定的MIC68200组成的主、从电源跟踪电路如图12所示。主电源输出电压 V _OUT1 = 2.5V，从电源输出电压V _OUT2=0.7V。从电源的RC端与V _OUT1的分压器相连接。VRC可从图12中的分压器计算出：VRC=V _OUT2。从图12的电压波形图中可看出：V _OUT1及V _OUT2在上电及断电时其斜率基本相同，实现了电源的跟踪。

②比例跟踪

　　比例跟踪时，主、从电源上电关断时斜率并不相同，但要求上电时V _OUT1与V _OUT2达到额定电压的时间相同，断电时降到零时间要相同。在由两个固定输出电源组成的电源时，为达到比例跟踪，从电源的RC端由主电源输出电压的分压器来控制，其VRC的电压要求为V _RC=90%×V _OUT2

　　图13是一种由两个固定输出电源组成的比例跟踪电路。输入电压V _IN= 2.5V主电源输出电压V _OUT1=1.8V,从电源输出电压V _OUT2=1.2V，从电源RC端控制电压V _RC为V _RC=90%×V _OUT2=1.2V×0.9= 1.08V

图13

图14

　　图13中，V _OUT1的分压器由1kΩ及15kΩ电阻组成，其分压器的电压就是1.08V。从图13的电压波形图中可清楚地看到，V _OUT1及V _OUT2在上电及断电时，到达额定电压的时间及断电时降到零电压的时间是相同的。

　　一种由两个可设定输出电源组成的主、从电源比例跟踪电路如图14所示。主、从电源的输入电压IN=3.3V，主电源输出电压V _OUT1=2.5V，从电源输出电压V _OUT2=1.8V。在主电源中用一个C _RAMP=3nF的电容器实现比例跟踪，从电源的RC端与主电源的RC端连接在一起，即可实现。从图14中可清楚看到上电及断电时，主从电源的V _OUT1及V _OUT2实现比例跟踪的情况。

作者：北京航空航天大学 方佩敏