MAX8882/MAX8883:雙路低噪聲、低壓差線性穩壓器的卓越之選
在電子設備的電源管理領域,線性穩壓器扮演著至關重要的角色。今天,我們來深入了解一下Maxim Integrated推出的MAX8882/MAX8883雙路低噪聲、低壓差、160mA線性穩壓器,看看它有哪些獨特的性能和應用場景。
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一、產品概述
MAX8882/MAX8883是專為電池供電應用設計的低噪聲、低壓差、低靜態電流線性穩壓器。它們可以在2.5V至6.5V的輸入電壓范圍內工作,每個通道能夠提供高達160mA的連續輸出電流。這兩款器件都具有低輸出噪聲和僅72mV(80mA負載時)的低壓差特性,并且采用內部P溝道MOSFET傳輸晶體管,無論負載電流和壓差電壓如何,都能保持低至165μA的電源電流。此外,它們還具備短路保護和熱關斷保護功能。
二、產品特性
1. 小巧封裝與高輸出能力
采用微型6引腳SOT23封裝,卻集成了兩個LDO,每個LDO可提供高達160mA的輸出電流,非常適合對空間要求較高的應用。
2. 低噪聲性能
MAX8882在特定條件下輸出噪聲僅為40μVRMS,能夠滿足對噪聲敏感的應用需求,如音頻設備等。
3. 低壓差設計
在80mA負載時,壓差僅為72mV,這意味著在電池電壓逐漸降低的過程中,穩壓器仍能保持穩定的輸出,延長電池的使用時間。
4. 低靜態電流
工作電源電流低至165μA,有助于降低系統功耗,提高電池續航能力。
5. 高電源抑制比(PSRR)
在低頻時PSRR可達62dB,在100kHz以內大于56dB,能夠有效抑制電源噪聲,為系統提供干凈的電源。
6. 獨立的低功耗關斷控制(MAX8883)
MAX8883具有兩個獨立的邏輯控制關斷輸入,可分別控制兩個LDO的開關,方便實現電源管理。
三、應用領域
MAX8882/MAX8883適用于多種應用場景,包括但不限于:
- μP/DSP核心/IO電源:為微處理器和數字信號處理器提供穩定的電源。
- 蜂窩和PCS電話:滿足手機等通信設備對電源的要求。
- PDA和掌上電腦:為便攜式設備提供高效的電源管理。
- 筆記本電腦:為電腦的各個部件提供穩定的電源。
- 數碼相機:保證相機的正常工作。
- 手持儀器:為儀器提供可靠的電源。
四、電氣特性
1. 輸入輸出電壓
輸入電壓范圍為2.5V至6.5V,輸出電壓精度在不同負載電流下有不同的表現,如在TA = +25°C,IOUT = 1mA時,輸出電壓精度為±1%。
2. 最大輸出電流和電流限制
每個LDO的連續最大輸出電流為160mA,電流限制在160mA至550mA之間,確保了輸出電流的穩定和安全。
3. 靜態電流和關斷電流
無負載時,電源電流為165μA;關斷時,電源電流可低至0.01μA,有效降低了功耗。
4. 壓差電壓
在不同負載電流下,壓差電壓不同,如在IOUT = 80mA時,壓差電壓為72mV。
5. 電源抑制比
在100Hz時,MAX8882的PSRR為160dB,MAX8883為10dB,體現了良好的電源噪聲抑制能力。
五、典型工作電路
典型工作電路中,輸入電壓范圍為2.5V至6.5V,輸入和輸出分別使用2.2μF的電容進行旁路,以提高電源的穩定性和抗干擾能力。對于MAX8882,還需要在BP引腳使用0.01μF的旁路電容來降低輸出噪聲。
六、詳細設計要點
1. 關斷控制
- MAX8882:具有單個關斷控制輸入(SHDN),將SHDN拉低可關閉兩個輸出,使電源電流降至10nA;將SHDN連接到邏輯高電平或IN引腳可正常工作。
- MAX8883:具有獨立的關斷控制輸入(SHDNA和SHDNB),分別控制OUTA和OUTB的開關。將SHDNA和SHDNB都拉低可關閉整個芯片,使電源電流降至10nA;將它們連接到邏輯高電平或IN引腳可正常工作。
2. 內部P溝道傳輸晶體管
采用P溝道MOSFET傳輸晶體管,相比PNP傳輸晶體管具有諸多優勢,如更長的電池壽命、更低的靜態電流等。P溝道MOSFET的壓差電壓與負載電流成正比,在重載時具有較低的壓差電壓,輕載時壓差電壓極低。
3. 電流限制
每個LDO都有獨立的電流限制器,可將保證的最大輸出電流限制在最小160mA,即使輸出短路到地也不會損壞器件。
4. 熱過載保護
當結溫超過160°C時,熱傳感器會觸發關斷邏輯,關閉傳輸晶體管,使IC冷卻。當結溫下降10°C后,熱傳感器會再次打開傳輸晶體管,在連續熱過載條件下會產生脈沖輸出。為了持續穩定工作,不要超過絕對最大結溫150°C。
5. 工作區域和功耗
器件的最大功耗取決于封裝和電路板的熱阻、芯片結溫和環境空氣的溫度差以及空氣流動速率。功耗計算公式為P = IOUT(VIN - VOUT),最大功耗為PMAX = (TJ - TA) / (TJB + TBA)。GND引腳不僅提供接地連接,還能散熱,應使用大焊盤或接地平面連接。
6. 低噪聲操作(MAX8882)
在BP引腳使用外部0.01μF旁路電容與內部電阻配合,可形成低通濾波器,降低輸出電壓噪聲。在CBP = 0.01μF和COUT = 4.7μF的條件下,MAX8882的輸出電壓噪聲為40μVRMS。
七、電容選擇和穩壓器穩定性
1. 輸入輸出電容
在MAX8882/MAX8883的輸入和輸出端使用2.2μF的電容。較大的輸入電容值和較低的ESR可提供更好的電源噪聲抑制和線路瞬態響應。對于負載高達160mA的情況,可使用更大的輸出電容(最大10μF)來降低噪聲和改善負載瞬態響應。在全溫度范圍內和負載電流高達80mA時,使用2.2μF的電容可保證穩定工作。
2. 電容介質選擇
一些陶瓷介質的電容在溫度變化時電容值和ESR會有較大變化。對于Z5U和Y5V等介質,在溫度低于 -10°C時可能需要使用4.7μF或更大的電容來確保穩定性;而X7R或X5R介質的電容,2.2μF在所有工作溫度下都足夠。這些穩壓器針對陶瓷電容進行了優化,不推薦使用鉭電容。
3. BP引腳電容
在BP引腳使用0.01μF的旁路電容可降低輸出電壓噪聲。增加電容值可略微降低輸出噪聲,但會增加啟動時間。
八、PSRR和非電池電源操作
MAX8882/MAX8883在電池供電系統中具有低壓差和低靜態電流的特點。在低頻時PSRR為62dB,高于100kHz時會下降。當使用非電池電源時,可通過增加輸入和輸出旁路電容的值以及采用無源濾波技術來提高電源噪聲抑制和瞬態響應。
九、壓差電壓
穩壓器的最小輸入輸出電壓差(壓差電壓)決定了最低可用電源電壓,在電池供電系統中決定了電池的有用壽命。由于MAX8882/MAX8883使用P溝道MOSFET傳輸晶體管,其壓差電壓是漏源導通電阻(RDS(ON))與負載電流的乘積。
十、芯片信息和封裝信息
1. 芯片信息
晶體管數量為493,采用BiCMOS工藝。
2. 封裝信息
采用6引腳SOT23封裝,關于最新的封裝外形信息和焊盤圖案可訪問www.maximintegrated.com/packages。
在實際設計中,電子工程師們需要根據具體的應用需求,綜合考慮上述各項特性和設計要點,以充分發揮MAX8882/MAX8883的性能優勢。你在使用類似穩壓器的過程中遇到過哪些問題呢?歡迎在評論區分享你的經驗和見解。
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