SGM2033：250mA超低噪聲高PSRR LDO穩壓器的卓越之選

在電子設備的電源管理領域，低壓差線性穩壓器（LDO）扮演著至關重要的角色。今天，我們就來深入了解一款性能出色的LDO——SGM2033，它由SGMICRO公司推出，專為射頻和模擬電路設計，具備超低噪聲、高電源抑制比（PSRR）等顯著特點。

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產品概述

SGM2033采用CMOS技術設計，是一款超低噪聲、低輸入電壓、高PSRR、高精度且低壓差的線性穩壓器，能夠提供250mA的輸出電流。其工作輸入電壓范圍為1.8V至5.5V，輸出電壓范圍為1.2V至5.0V。此外，它還具備邏輯控制關機模式、短路電流限制和熱關斷保護等功能，并且在禁用狀態下具有自動放電功能，可快速釋放輸出電壓。

SGM2033適用于對噪聲要求較低且需要快速瞬態響應電源的應用場景，如智能手機相機模塊的電源等。它提供綠色SOT - 23 - 5和UTDFN - 1×1 - 4AL兩種封裝形式，工作溫度范圍為 - 40℃至 + 125℃。

產品特性

電氣性能

• 寬輸入輸出電壓范圍：工作輸入電壓范圍為1.8V至5.5V，固定和可調輸出電壓范圍均為1.2V至5.0V，能滿足多種不同的應用需求。
• 低靜態電流：典型靜態電流僅為13.5μA，關機電流低至0.1μA，有助于降低功耗，延長電池續航時間。
• 高PSRR：在1kHz時典型PSRR可達94dB，能有效抑制電源噪聲，為射頻和模擬電路提供干凈穩定的電源。
• 低壓差：在250mA輸出電流且 (V_{OUT}=1.8V) 時，SOT - 23 - 5封裝的典型壓差為175mV，UTDFN - 1×1 - 4AL封裝的典型壓差為145mV。
• 輸出電流限制：典型輸出電流限制為500mA，短路電流限制為220mA，可有效保護電路免受過載和短路的影響。

保護功能

• 短路保護：當輸出引腳短路到地時，短路保護功能會將輸出電流限制在220mA，防止器件損壞。
• 熱關斷保護：當芯片溫度超過熱關斷閾值（165℃）時，SGM2033會進入關機狀態，直到芯片溫度降至145℃以下，確保器件在高溫環境下的安全運行。

其他特性

• 快速負載瞬態響應：能夠快速響應負載變化，保持輸出電壓的穩定。
• 小尺寸陶瓷電容穩定性：與1μF的小尺寸陶瓷電容配合使用時仍能保持穩定。

典型應用電路

SGM2033提供固定電壓和可調電壓兩種典型應用電路。在可調電壓應用中，通過連接兩個外部電阻到ADJ引腳，可以根據公式 (V{OUT}=V{FB}×(1 + frac{R{1}}{R{2}})) 來調整輸出電壓，其中 (V{FB}=1.2V)。同時，在 (R{1}) 上并聯一個 (C_{FF}≥100pF) 的電容可以提高反饋環路的穩定性和PSRR，增強瞬態響應并降低輸出噪聲。

應用信息

電容選擇

• 輸入電容（ (C_{IN}) ）：輸入去耦電容應盡可能靠近IN引腳連接，建議選擇0.1μF或更大的X7R或X5R陶瓷電容，以確保器件的穩定性和良好的動態性能。當 (V_{IN}) 需要瞬時提供大電流時，應使用多個輸入電容來限制輸入跟蹤電感，防止出現過沖和振鈴現象。
• 輸出電容（ (C_{OUT}) ）：輸出去耦電容應靠近OUT引腳放置，建議選擇1μF或更大的X7R或X5R陶瓷電容。SGM2033能保持穩定的最小有效電容為0.5μF，但由于陶瓷電容的有效電容會受到溫度、直流偏置和封裝尺寸的影響，設計時應考慮足夠的余量。較大的電容和較低的ESR有助于改善負載瞬態響應和提高高頻PSRR。

使能控制

SGM2033通過EN引腳來實現芯片的啟用和禁用，同時激活或停用輸出自動放電功能。當EN引腳電壓低于0.4V時，器件處于關機狀態，輸入到輸出引腳無電流流動，自動放電晶體管通過220Ω（典型值）電阻釋放輸出電壓；當EN引腳電壓高于1.5V時，器件處于工作狀態，輸入電壓被調節為輸出電壓，自動放電晶體管關閉。此外，當EN引腳浮空時，內部0.2μA（典型值）的電流源會將其拉低，確保器件處于關機狀態，降低系統功耗。

功率耗散

SGM2033的熱保護功能可以限制功率耗散。當功率耗散過大導致結溫超過165℃時，OTP電路會啟動熱關斷功能，關閉通過元件。為了保證可靠運行，SGM2033的結溫不得超過125℃。可以使用公式 (P{D(MAX)}=(125^{circ}C - T{A}) / theta{JA}) 來計算器件能夠承受的最大功率，其中 (T{A}) 是環境溫度， (theta_{JA}) 是結到環境的熱阻。

注意事項

• 負偏置輸出：當輸出為負電壓時，由于寄生效應，芯片可能無法啟動。因此，應確保輸出電壓在所有條件下都大于 - 0.3V。如果應用中可能出現過大的負偏置輸出，可以在OUT引腳和GND引腳之間添加一個肖特基二極管。
• 反向電流：通過晶體管具有固有的體二極管，當 (V{OUT}>(V{IN}+0.3V)) 時，體二極管會正向偏置。如果預計會有長時間的反向電壓操作，可能需要采取外部限制措施。

封裝信息

SGM2033提供SOT - 23 - 5和UTDFN - 1×1 - 4AL兩種封裝形式，文檔中詳細給出了這兩種封裝的外形尺寸、推薦焊盤圖案以及卷帶和紙盒的相關參數，方便工程師進行PCB設計和器件安裝。

總結

SGM2033憑借其超低噪聲、高PSRR、寬輸入輸出電壓范圍、豐富的保護功能以及良好的瞬態響應等特性，成為射頻和模擬電路電源管理的理想選擇。無論是在便攜式電子設備、煙霧探測器、電池供電設備，還是智能手機、平板電腦、數碼相機和音頻設備等領域，SGM2033都能為電路提供穩定、干凈的電源。在實際應用中，工程師們需要根據具體的設計需求，合理選擇電容、正確使用使能控制功能，并注意負偏置輸出和反向電流等問題，以充分發揮SGM2033的性能優勢。大家在使用SGM2033的過程中，有沒有遇到過什么特別的問題或者有什么獨特的應用經驗呢？歡迎在評論區分享交流。