低壓差 (LDO) 線性穩壓器廣泛應用于噪聲敏感型應用已有數十年了。然而，隨著最新的精密傳感器、高速和高分辨率數據轉換器 (ADC 和 DAC) 以及頻率合成器 (PLL/VCO) 不斷向傳統的 LDO 穩壓器提出挑戰，以產生超低輸出噪聲和超高電源紋波抑制(PSRR)，噪聲要求變得越來越難以滿足。例如，在為傳感器供電時，電源噪聲會直接影響測量結果的準確性。開關穩壓器通常用于配電系統，以實現更高的整體系統效率。為了構建低噪聲電源，LDO 穩壓器通常會對噪聲相對較高的開關轉換器的輸 出進行后級調節，而無需使用龐大的輸出濾波電容。LDO 穩壓器的高頻 PSRR 性能變得至關重要。

2015 年推出的 LT3042是業界一款在 1 MHz 下僅有 0.8 μV rms 輸 出噪聲和 79 dB PSRR 的線性穩壓器。兩款類似的器件LT3045 和 LT3045-1可提供更高的額定值和附加功能。所有這些器件都是正 LDO 穩壓器。當系統具有雙極性器件 (例如運算放大器或ADC) 時，必須在極性電源設計中使用負 LDO 穩壓器。LT3094 是一款具有超低輸出噪聲和超高 PSRR 的負 LDO 穩壓器。表 1 列出了 LT3094 及相關器件的主要特性。

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典型應用

LT3094 具有精密電流源基準，后接高性能輸出緩沖器。負輸出電壓可通過流過單個電阻的 ?100 μA 精密電流源進行設置。這種基于電流基準的架構可提供寬輸出電壓范圍 (0 V 至 ?19.5 V)，并提供幾乎恒定的輸出噪聲、PSRR 和負載調節，與設置的輸 出電壓無關。

LT3094 具有超低輸出噪聲，在 10 Hz 至 100 kHz 范圍內為 0.8 μV rms，并且在 1 MHz 時具有 74 dB 超高 PSRR。此外，LT3094 具有可編程電流限制、可編程電源良好閾值、快速啟動功能和可編程輸入至輸出電壓控制 (VIOC)。當 LT3094 對開關轉換器進行后級調節時，如果 LDO 穩壓器輸出電壓可變，LDO 穩壓器兩端的電壓將通過 VIOC 功能保持恒定。

LT3094 通過內部保護功能避免器件損壞，包括具有折返功能的內部限流、熱限制、反向電流和反向電壓保護。

直接并聯實現更高的電流

LT3094 可以輕松并聯以增加輸出電流。為了使兩個器件并聯，將 SET 引腳連接在一起，并在 SET 引腳和地之間放置一個SET 電阻 RSET。流過 RSET的電流為 200 μA，是單個器件中 SET 電 流量的兩倍。為了獲得良好的均流特性，LT3094 的每個輸出都使用一個 20 mΩ 的小鎮流電阻。

其中輸入電壓為 ?5 V，輸出電壓為 ?3.3 V，運行于 1A 負載電流下。每個器件的溫度大約升至 50°C，表明熱量均勻分布。對于更高輸出電流和更低輸出噪聲，可以并聯的器件數量沒有限制。

具有可變輸出電壓的正負雙電源

電源通常配置由 LDO 穩壓器進行后級調節的開關轉換器，以實現低輸出噪聲和高系統效率。為了在功耗和 PSRR 之間保持適當的權衡，LDO 穩壓器的輸入和輸出之間的優化電壓差約為 ?1 V。在可變輸出電壓系統中保持這種電壓差很復雜，但 LT3094 具有跟蹤功能 VIOC，即使輸出電壓變化，它也能在 LDO 穩壓器兩端保持電壓恒定。

LT8582 是一款具有內置開關的雙通道 PWM DC/DC 轉換器，能夠從單個輸入產生正輸出和負輸出。LT8582 的第一個通道配置為 SEPIC 用于產生正輸出，第二個通道是反相轉換器用于產生負電源軌。在負電源軌中，LT3094 兩端的電壓由 VIOC 電壓控制

其中 VFBX2 為 0 mV， IFBX 為 83.3 μA。將 R2 設置為 14.7 kΩ，則對于可變輸出電壓可將 VIOC 電壓設置為 1.23 V。電阻 R1 為 133 kΩ時，將 LT3094 的輸入電壓限制為 16.5 V，則計算如下

當輸出電壓從±3.3 V 變化至 ±12 V 時，LT3094 的溫升保持不變。表 2 列出了所有三款器件的電壓和電流。

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在圖 5 中，除了 LT8582 的輸出電容之外，在 LT3094 的輸入端未放置額外電容。通常，輸入電容會降低輸出紋波，但對 LT3094 來說并非如此。如果 LT3094 具有輸入電容，則開關轉換器的開關電流將流過輸入電容，從而導致開關轉換器與 LT3094 輸出的電磁耦合。輸出噪聲會增加，從而使 PSRR 降低。如果開關穩壓器位于具 LT3094 兩英寸的范圍以內，為了獲得優質的 PSRR 性能，我們建議不要在 LT3094 的輸入端放置電容。

結論

LT3094 是一款具有超低噪聲和超高 PSRR 的負 LDO 穩壓器。它采用基于電流基準的架構，可使噪聲和 PSRR 性能獨立于輸出電壓，多個 LT3094 可以輕松并聯，以增加負載電流并降低輸出噪聲。當 LT3094 用于對開關轉換器進行后置調節時，VIOC 功能可以較大限度地降低?

審核編輯：郭婷