LT3024：雙路低噪聲、微功耗低壓差穩壓器的卓越之選

在電子設計領域，一款性能出色的穩壓器對于保障系統的穩定運行至關重要。今天，我們就來深入了解一下 Linear Technology 公司推出的 LT3024 雙路低噪聲、微功耗低壓差穩壓器。

文件下載：LT3024.pdf

一、產品概述

LT3024 是一款專為電池供電系統設計的雙路穩壓器，具有微功耗、低噪聲和低 dropout 電壓等顯著特點。其每路輸出的靜態電流僅為 30μA，在關機模式下，靜態電流可降至小于 0.1μA，有效延長了電池的使用壽命。該穩壓器能夠在 1.8V 至 20V 的寬輸入電壓范圍內工作，輸出 2 可提供 100mA 的輸出電流，輸出 1 則能提供 500mA 的輸出電流，且在 100mA/500mA 時的 dropout 電壓僅為 300mV。

二、關鍵特性剖析

低噪聲性能

在 10Hz 至 100kHz 的帶寬范圍內，通過外部 0.01μF 旁路電容，輸出噪聲可降至 20μVRMS，能滿足對噪聲要求苛刻的應用場景，如音頻設備、傳感器等。

低靜態電流

每路輸出的靜態電流低至 30μA，關機模式下小于 0.1μA，極大地降低了功耗，適合電池供電的設備，延長了設備的續航時間。

寬輸入電壓范圍

1.8V 至 20V 的輸入電壓范圍，使得 LT3024 能夠適應不同的電源環境，增強了其通用性和適應性。

輸出電流能力

輸出 2 可提供 100mA 電流，輸出 1 可提供 500mA 電流，能滿足不同負載的需求。

穩定性

對于 100mA 輸出，使用低至 1μF 的輸出電容即可穩定工作；對于 500mA 輸出，3.3μF 的輸出電容就能保證穩定性，并且可以使用小型陶瓷電容，無需像其他穩壓器那樣需要串聯電阻。

保護功能

具備反向電池保護、電流限制、熱限制和反向電流保護等多種保護功能，提高了設備的可靠性和安全性。

三、引腳配置與功能

引腳配置

LT3024 有 12 引腳的 DFN 封裝和 16 引腳的 TSSOP 封裝兩種。不同封裝的引腳排列有所不同，但主要引腳功能一致。

引腳功能

• GND：接地引腳，為保證最佳熱性能，暴露焊盤必須焊接到 PCB 接地。
• ADJ1/ADJ2：調節引腳，是誤差放大器的輸入，內部鉗位在 ±7V，偏置電流為 30nA，用于設置輸出電壓，輸出電壓范圍為 1.22V 至 20V。
• BYP1/BYP2：旁路引腳，用于旁路穩壓器的參考電壓，以實現低噪聲性能，內部鉗位在 ±0.6V，連接一個小電容可降低輸出電壓噪聲。
• OUT1/OUT2：輸出引腳，為負載提供電源，輸出 2 需最小 1μF 輸出電容，輸出 1 需最小 3.3μF 輸出電容，以防止振蕩。
• SHDN1/SHDN2：關機引腳，用于將相應輸出置于低功耗關機狀態，引腳拉低時輸出關閉，可由 5V 邏輯或帶上拉電阻的開集電極邏輯驅動。
• IN：輸入引腳，為設備提供電源，若設備距離主輸入濾波電容超過 6 英寸，需在該引腳添加旁路電容。

四、電氣特性詳解

輸入輸出參數

• 最小輸入電壓：輸出 2 在 100mA 負載時為 1.8V，輸出 1 在 500mA 負載時為 1.8V。
• ADJ 引腳電壓：在特定條件下，ADJ1/ADJ2 引腳電壓為 1.22V 左右。
• 線路調節：在輸入電壓從 2V 到 20V 變化，負載電流為 1mA 時，調節值為 1 - 10mV。
• 負載調節：輸出 2 在輸入電壓 2.3V，負載電流從 1mA 到 100mA 變化時，調節值為 1 - 25mV；輸出 1 在相同輸入電壓下，負載電流從 1mA 到 500mA 變化時，調節值為 1 - 25mV。
• dropout 電壓：輸出 2 和輸出 1 在不同負載電流下的 dropout 電壓有所不同，具體數值可參考文檔中的曲線。

其他參數

• GND 引腳電流：與輸出電流和輸入電壓有關，在不同負載電流下有不同的取值。
• 輸出電壓噪聲：在特定條件下，輸出電壓噪聲為 20μVRMS。
• ADJ 引腳偏置電流：為 30 - 100nA。
• 關機閾值：輸出從關到開的閾值為 0.8 - 1.4V，從開到關的閾值為 0.25 - 0.65V。
• SHDN 引腳電流：在不同電壓下有不同的取值。
• 關機時的靜態電流：在輸入電壓為 6V，SHDN1 和 SHDN2 引腳為 0V 時，小于 0.1μA。
• 紋波抑制：在特定條件下，紋波抑制為 55 - 65dB。

五、典型應用與設計要點

典型應用

LT3024 適用于多種應用場景，如手機、尋呼機、電池供電系統、頻率合成器、無線調制解調器等。

設計要點

可調操作

輸出電壓范圍為 1.22V 至 20V，可通過兩個外部電阻的比值來設置輸出電壓。需注意 R1 的值應不大于 250k，以減小 ADJ 引腳偏置電流對輸出電壓的影響。

旁路電容與低噪聲性能

添加從 VOUT 到相應 BYP 引腳的旁路電容可降低輸出電壓噪聲，推薦使用高質量低泄漏電容。使用 0.01μF 旁路電容可將輸出電壓噪聲降至 20μVRMS，同時還能改善瞬態響應，但會增加啟動時間。

輸出電容與瞬態響應

為保證穩定性，輸出 2 推薦使用最小 1μF、ESR 為 3Ω 或更小的輸出電容，輸出 1 推薦使用最小 3.3μF、ESR 為 3Ω 或更小的輸出電容。較大的輸出電容可減小峰值偏差，改善大負載電流變化時的瞬態響應。使用陶瓷電容時，需考慮其電壓和溫度系數以及壓電響應等問題。

熱考慮

設備的功率處理能力受最大額定結溫（125°C）限制，需考慮輸出電流與輸入/輸出電壓差以及 GND 引腳電流與輸入電壓的乘積所產生的功耗。可通過 PCB 板和銅跡線的散熱能力進行散熱，還可使用銅板加強筋和鍍通孔來散熱。

保護功能

LT3024 具有多種保護功能，如反向輸入電壓保護、反向輸出電壓保護、反向電流保護等，能有效保護設備和負載。在設計時，需根據具體應用場景合理利用這些保護功能。

六、總結

LT3024 作為一款雙路低噪聲、微功耗低壓差穩壓器，憑借其出色的性能和豐富的保護功能，為電池供電系統提供了可靠的電源解決方案。在實際設計中，電子工程師需根據具體應用需求，合理選擇封裝、配置引腳、設置輸出電壓和選擇合適的電容，以充分發揮 LT3024 的優勢，確保系統的穩定運行。你在使用 LT3024 或其他穩壓器時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區分享交流。