1、IC基本電氣特性-華為內部員工培訓資料作者：日期：2個人收集整理，勿做商業(yè)用途IC基本電氣特性Quiescentcurrent靜態(tài)電流Standbycurrent低功耗電流Dropoutvoltage(LDO特性)壓降的輸入電壓Efficiency功率Transientresponse順勢特性Lineregulation線路調整器Loadregulation負載調整率/Powersupplyrejection電源排除抑制NoiseAccuracy精確性IC量測IC（LDO）結構框圖Capacitor電容reference參考（電壓）erroramplifier誤差信號放大器Passelemen

2、t無源元件（二極管）dynamicload動態(tài)負載主要模塊包括;VoltageReference參考（電壓）ErrorAmplifier誤差信號放大器FeedbackNetwork反饋網(wǎng)絡Series-passElement無源元件（二極管）3個人收集整理，勿做商業(yè)用途優(yōu)點：簡單、輸出紋波電壓低、出色的line和負載穩(wěn)壓、對負載和line的變化響應迅速、電磁干擾(EMI)低缺點：效率低、如果需要冷卻設備，則要求較大的空間IC基本電氣特性QuiescentCurrent&StandbyCurrentQuiescentCurrent(Groundcurrent):Thedifferencebetw

3、eeninputandoutput。Lowquiescentcurrentisnecessarytomaximizetheefficiency.低靜態(tài)電流是最大限度地提高效率必要條件。StandbyCurrent:Theinputcurrentdrawnbyaregulatorwhentheoutputvoltageisdisabledbyashutdownsignal.QuiescentCurrentandOutputCurrentThevalueofquiescentcurrentismostlydeterminedbytheseriespasselement,topologies,amb

4、ienttemperature,etc.靜態(tài)電流的值主要是一系列無源元件，拓撲結構，環(huán)境溫度等確定的具體特性與IC結構、制程密切相關IC基本電氣特性DropoutVoltage（特有規(guī)格）4個人收集整理，勿做商業(yè)用途Low-DropoutLinearRegulators低壓差線性穩(wěn)壓器傳統(tǒng)的三端穩(wěn)壓器如：LM78xxVdrop的典型值是2V，看到很多7805應用時都會背著一個散熱器。LM3172VLM11171.2V。調整管采用的結構LM317輸出DarlingtongVdrop=Vsat+2Vbe1.62.5VNPNVdrop=Vsat+Vbe0.9VPVdrop=Vsat0.150.4VO

5、SVdrop=IoXRon35350mv5個人收集整理，勿做商業(yè)用途OSVdrop=Vsat+Vgs1V不同調整管結構的比較：1TheNMOSpasselementismostadvantageousduetoitslowonresistance.Unfortunately,thegatedrivedifficultiesmakeitlessthanidealinapplicaitonsandasaresulttherearefewNMOSLDOsavailable.傳統(tǒng)上，PNP雙極型晶體管應用到低壓線性穩(wěn)壓器，主要是因為它很容易實現(xiàn)了低壓降電壓。2Traditionally,thePNPb

6、ipolartransistorhasbeenappliedtolowdropoutapplications,primarilybecauseiteasilyenablesalowdropoutvoltage.However,ithasahighquiescentcurrentandlowefficiency,whicharenotidealinapplicationswheremaximizingefficiencyisapriority.然而，它的高靜態(tài)電流和低效率，這是不理想的應用最大限度地提高了效率是一個優(yōu)先事項。3PMOSdeviceshavebeenhighlydevelopeda

7、ndnowhaveperformancelevelsexceedingmostbipolardevices.PMOS上設備已經(jīng)高度發(fā)達，現(xiàn)在的性能水平超過最雙極器件。6個人收集整理，勿做商業(yè)用途Dropoutvoltage：theinput-to-outputdifferentialvoltageatwhichthecircuitceasestoregulateagainstfurtherreductionsininputvoltage;thispointoccurswhentheinputvoltageapproachestheoutputvoltage.壓降：對輸入至輸出差分電壓在電路不再

8、規(guī)范對進一步削減輸入電壓;這一點時發(fā)生的輸入電壓接近輸出電壓。Vds=Vo-VinIC基本電氣特性EfficiencyTheefficiencyofaLDOregulatorislimitedbythequiescentcurrentandinput/outputvoltageasfollows:降低;這一點時發(fā)生的輸入電壓接近輸出電壓。效率是有限的LDO穩(wěn)壓器的靜態(tài)電流和輸入/輸出電壓如下：輸入電壓EfficiencyIVooIIoqV100iVi_minVVodropTohaveahighefficiencyLDOregulator,dropoutvoltageandquiescentcu

9、rrentmustbeminimized.具有高效率的LDO穩(wěn)壓器，電壓和輟學靜態(tài)電流必須減少到最低限度Vo/IoIC基本電氣特性LoadRegulationLoadRegulation:Ameasureofthecircuitsabilitytomaintainthespecifiedoutputvoltageundervaryingloadconditions.衡量電路的能力，保持指定的輸出電壓在不同負載條件下。7個人收集整理，勿做商業(yè)用途Theloadregulationislimitedbytheopenloopcurrentgainofthesystem.Asnotedfromthe

10、aboveequation,increasingdcopen-loopcurrentgainimprovesloadregulation.負荷調節(jié)是有限的開環(huán)電流增益的系統(tǒng)。正如上述方程，增加直流開環(huán)電流增益改善負載調節(jié)。LineRegulation:ameasureofthecircuitsabilitytomaintainthespecifiedoutputvoltagewithvaryingvoltage.衡量這條賽道的能力，保持指定的輸出電voltage.open環(huán)電流增益改善負載調節(jié)。Vo/Vi8個人收集整理，勿做商業(yè)用途其中，Rds為調整管Q1源漏等效電阻。Increasingdc

11、openloopcurrentgainimprovesthelineregulation.電流增益提高了線路調整提高直流開環(huán)OutputVoltageWithRespecttoInputVoltageLineTransientResponseIC基本電氣特性TransientResponseTransientResponse:themaximumallowableoutputvoltagevariationforaloadcurrent(input9個人收集整理，勿做商業(yè)用途voltage)stepchange.瞬態(tài)響應：允許的最大輸出電壓變化的負載電流（輸入電壓）一步變化。Thetransi

12、entresponseisafunctionoftheoutputcapacitorvalue(Co),theESRoftheoutputcapacitor,thebuypasscapacitor(Cb),andthemaximumload-current(Io,max).瞬態(tài)響應是一個功能的輸出電容值（公司）中，電子自旋共振的輸出電容器，電容器的buypass（炭黑），最大負載電流（Io，最大值）。Wheret1correspondstotheclosedloopbandwidth.ESRisthevoltagevariationresultingfromthepresenceoftheES

13、Roftheoutputcapacitor.ESRisproportionaltoESR.凡t1閉環(huán)帶寬。esr是電壓變化造成在場的情況下的ESR的輸出電容器。esr成正比esr。10個人收集整理，勿做商業(yè)用途TransientResponseofLDORegulator瞬態(tài)響應LDO穩(wěn)壓器輸出電容的影響ESLload-transientresponse負載瞬態(tài)響應ESRload-transientresponseESL影響比較小，但不合適的PCB布線同樣使得性能下降。ESR是越小越好，但成本穩(wěn)定性IC基本電氣特性PowerSupplyRejectionPSRR:alsoknownasripp

14、lerejection,measurestheLDOregulatorsabilitytopreventtheregulatedoutputvoltagefluctuatingcausedbyinputvoltagevariations.也被稱為紋波抑制，措施的LDO穩(wěn)壓器的能力，以防止輸出電壓波動所造成的輸入電壓的變化ThesamerelationforlineregulationappliestoPSRRexceptthatthewholefrequencyspectrumisconsidered.同樣的關系線適用于的PSRR，但整個頻譜是考慮。11個人收集整理，勿做商業(yè)用途PSRRisb

15、asedonsmallsignals,whereaslinetransientsarelargesignals.PSRR是基于小信號，而電壓瞬態(tài)大信號。VerycriticalinmanyRFandwirelessapplication非常關鍵的在許多射頻和無線應用linearregulator抑制頻帶在100kHz和1supplyrejectioninthefrequencybandbetween100kHzand1MHzisespeciallyimportantinapplicationswheretheoutputofadc/dcswitchmodepowersupply(SMPS)is

16、usedtopowertheMHz的是特別重要的應用場合中的輸出的DC/DC開關模式電源（SMPS）是用于功率的線性穩(wěn)壓器Butwhybattery-poweredapplication?Butwhybattery-poweredapplication?Theoutputvoltagewillshowalargevariationbaseduponthecurrentdrawnfrom12個人收集整理，勿做商業(yè)用途thatbattery.輸出電壓將出現(xiàn)大的變化根據(jù)目前從該電池。InGSM,transmitandreceivecyclesintheRFdrawahugeamountofcurre

17、nt,causingalargechangeinvoltageontheoutputofthebattery.Thatchangeinvoltageisseenthroughoutthesystemandoninputstoallofthesystemregulators.在GSM，傳輸和接收周期中的射頻吸引了大量的電流，造成一個大的變化對輸出電壓的電池。這一變化在電壓是整個系統(tǒng)，并投入到所有的系統(tǒng)監(jiān)管。OneofthedominantinternalsourcesofPSRRinanLDOisthebandgapreference.soitsimportanttohaveabandgapre

18、ferencewithhighPSRR.其中一個主要的內部來源的PSRR的LDO中的帶隙基準。因此，必須有一個帶隙基準高的PSRR。Boardlayoutmustbecarefullydonetoreducethefeedthroughfrominputtooutputviaboardparasitics.電路板布局必須認真進行，以減少饋從輸入輸出通過董事會寄生。ImprovedPowerSupplyRejectionForICLinearRegulatorsLCfilter濾波器IC基本電13個人收集整理，勿做商業(yè)用途氣特性Noise在輸出信號中包含我們不需要的信號。PSRR、NOISE容易

19、混淆的概念！PSRR輸入變化引起輸出的變化，抑制能力NOISE固有特性，和外部無關，主要由芯片內部電阻、晶體管產(chǎn)生。衡量NOISE的兩種式：Spectral譜線noisedensity密度acurve曲線thatshowsnoise(uV/Hz)versus相對Equipment設備:frequency頻率,thatis,noisespectraldensitycurespectrumanalyzer光譜分析器.withunitsuV/HzplottedoverfrequencyIntegrated綜合的outputnoisespectralnoisedensityintegratedover

20、aoutputnoisevoltage(inVrms)certainfrequencyrangeandcanthereforebethoughtofasthetotalnoiseinaspecifiedfrequencyrange.Equipment:Trueroot-mean-square(Rms)meterAbsolutemeasurementwithunitsuV-RMS(rootmeansquare)takeoverafixedbandwidth真有效值測量AC/DC14個人收集整理，勿做商業(yè)用途，噪聲源：Reference重要因素，通過外接LPF來減小基準噪聲的影響。但電容也不能太大，否則會對啟動產(chǎn)生影響。LPF的CUTOFF頻率一般