ADP1752/ADP1753：低輸入電壓、低 dropout 線性穩壓器的卓越之選

在電子設備的電源管理領域，一款性能出色的線性穩壓器對于保障設備的穩定運行至關重要。今天，我們就來深入了解一下 Analog Devices 推出的 ADP1752/ADP1753 低 dropout（LDO）CMOS 線性穩壓器，看看它有哪些獨特的特性和應用場景。

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一、產品概述

ADP1752/ADP1753 是兩款工作在 1.6 V 至 3.6 V 輸入電壓范圍，可提供高達 800 mA 輸出電流的低 dropout 線性穩壓器。它們采用先進的專有架構，具備高電源抑制比（PSRR）和低噪聲特性，僅需一個 4.7 μF 的小型陶瓷輸出電容，就能實現出色的線路和負載瞬態響應。

1.1 關鍵特性

• 輸出電流與電壓范圍：最大輸出電流可達 0.8 A，輸入電壓范圍為 1.6 V 至 3.6 V。ADP1752 有 7 種固定輸出電壓選項，范圍從 0.75 V 到 2.5 V；ADP1753 則是可調版本，輸出電壓可通過外部分壓器在 0.75 V 至 3.3 V 之間調節。
• 低功耗：關機電流小于 2 μA，在低功耗應用中表現出色。
• 低 dropout 電壓：在 0.8 A 負載下，dropout 電壓僅為 70 mV，能有效降低功耗。
• 高精度：初始精度為 ±1%，在線路、負載和溫度變化時，精度仍能保持在 ±2%。
• 高 PSRR：在 1 kHz 時可達 65 dB，能有效抑制電源噪聲。
• 軟啟動功能：可通過連接外部軟啟動電容來控制啟動過程，減少浪涌電流。
• 保護功能：具備電流限制、熱過載保護、電源良好指示、邏輯控制使能和反向電流保護等功能，提高了系統的可靠性。

二、典型應用電路

2.1 ADP1752 固定輸出電壓電路

當輸入電壓 (V{IN}=1.8V)，輸出電壓 (V{OUT}=1.5V) 時，電路中使用 4.7μF 的輸入和輸出電容，通過合理的引腳連接，實現穩定的輸出。

2.2 ADP1753 可調輸出電壓電路

對于 ADP1753，其輸出電壓可通過外部電阻分壓器進行調節。當 (V{IN}=1.8V) 時，輸出電壓 (V{OUT}=0.5V(1 + R1/R2))，范圍在 0.75 V 至 3.3 V 之間。

三、技術參數詳解

3.1 電氣特性

在 (V{IN}=(V{OUT}+0.4 ~V)) 或 1.6 V（取較大值），(I{OUT }=10 ~mA)，(C{IN}=C{OUT}=4.7 mu F)，(T{A}=25^{circ} C) 的條件下，ADP1752/ADP1753 展現出了一系列優秀的電氣性能。例如，輸出電壓精度在 10 mA 至 0.8 A 的負載范圍內，固定輸出電壓精度為 ±1.5% 至 ±2%。

3.2 電容選擇

• 輸出電容：建議使用最小 3.3 μF、ESR 為 500 mΩ 或更小的電容，以確保 LDO 控制環路的穩定性。較大的輸出電容值有助于改善對負載電流變化的瞬態響應。
• 輸入旁路電容：將一個 4.7 μF 的電容從 (V_{IN}) 引腳連接到 GND，可降低電路對 PCB 布局的敏感性。若需要更大的輸出電容，建議相應增加輸入電容。

3.3 絕對最大額定值

該器件的各引腳電壓范圍有明確限制，如 (V{IN}) 到 GND 為 ?0.3 V 至 +4.0 V，(V{OUT}) 到 GND 為 ?0.3 V 至 (V_{IN}) 等。同時，存儲溫度范圍為 ?65°C 至 +150°C，結溫范圍為 ?40°C 至 +125°C。

3.4 熱性能

結溫 (T{J}) 可通過公式 (T{J}=T{A}+(P{D}× theta {IA})) 計算，其中 (T{A}) 為環境溫度，(P{D}) 為功率耗散，(theta {IA}) 為結到環境的熱阻。不同的 PCB 銅面積會影響熱阻，從而影響結溫。因此，在設計時需要根據實際情況合理選擇 PCB 銅面積，以確保結溫不超過 125°C。

四、工作原理

ADP1752/ADP1753 內部由參考電壓源、誤差放大器、反饋分壓器和 PMOS 傳輸晶體管組成。誤差放大器將參考電壓與輸出反饋電壓進行比較，并放大差值，從而控制 PMOS 晶體管的導通程度，實現輸出電壓的穩定調節。

4.1 軟啟動功能

為了實現可控的啟動過程，ADP1752/ADP1753 提供了可編程軟啟動功能。通過在 SS 引腳連接一個小陶瓷電容，在啟動時，0.9 μA 的電流源對該電容充電，使輸出電壓平滑上升到標稱值。軟啟動時間可通過公式 (t{ss}=V{REF}timesleft( C{S S} / I{S S}right)) 計算。

4.2 可調輸出電壓（ADP1753）

ADP1753 的輸出電壓可通過連接從 (V{OUT}) 到 ADJ 的電阻分壓器進行設置，計算公式為 (V{OUT}=0.5 V times(1+R1 / R2))。為了減少偏置電流引起的誤差，建議 (R2) 的值小于 60 kΩ。

4.3 使能特性

通過 EN 引腳可以控制穩壓器的開啟和關閉。EN 引腳具有內置的遲滯特性，可防止因引腳噪聲導致的開關振蕩。其激活和非激活閾值會隨輸入電壓的變化而變化。

4.4 電源良好特性

PG 引腳為開漏輸出，需要一個外部上拉電阻連接到 (V_{IN})。當器件處于關機、限流模式、熱關斷或輸出電壓低于標稱值的 90% 時，PG 引腳立即變為低電平。

4.5 反向電流保護特性

該特性可防止電流從 (V{OUT}) 流向 (V{IN})。當 (V{OUT}) 大于 (V{IN}) 時，反向電流保護電路會檢測到這種情況，并將 PMOS 傳輸晶體管的柵極連接到 (V_{OUT})，使器件關閉，同時反向偏置內部二極管。

五、應用場景

ADP1752/ADP1753 適用于多種應用領域，包括服務器計算機、內存組件、電信設備、網絡設備、DSP/FPGA/微處理器電源以及儀器儀表設備/數據采集系統等。其低輸入電壓、低 dropout 特性和高穩定性，能夠滿足這些應用對電源的嚴格要求。

六、PCB 布局考慮

在 PCB 設計時，為了提高散熱性能和電路穩定性，需要注意以下幾點：

• 將輸入電容盡可能靠近 (V_{IN}) 和 GND 引腳。
• 將輸出電容盡可能靠近 (V_{OUT}) 和 GND 引腳。
• 將軟啟動電容盡可能靠近 SS 引腳。
• 將負載盡可能靠近 (V{OUT}) 和 SENSE 引腳（ADP1752）或 (V{OUT}) 和 ADJ 引腳（ADP1753）。
• 在面積有限的電路板上，使用 0603 或 0805 尺寸的電容和電阻，以實現最小的占地面積。

七、總結

ADP1752/ADP1753 線性穩壓器憑借其出色的性能和豐富的功能，為電子工程師在電源管理設計中提供了一個可靠的選擇。無論是在低功耗應用還是對電源穩定性要求較高的場景中，它都能發揮重要作用。在實際設計過程中，我們需要根據具體的應用需求，合理選擇器件參數和進行 PCB 布局，以確保系統的性能和可靠性。你在使用類似線性穩壓器時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區分享你的經驗和見解。