精品文檔-下載后可編輯LTM8028線性穩(wěn)壓器高效率同步開關(guān)轉(zhuǎn)換器的響應(yīng)特性-設(shè)計(jì)應(yīng)用

具有高速度或高分辨率功能的器件需要干凈的電源。開關(guān)穩(wěn)壓器雖能在多種輸入/輸出條件下提供高效率，但典型的開關(guān)電源則很難具備高數(shù)據(jù)速率FPGAI/O通道或高比特?cái)?shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器所需的干凈、低輸出噪聲和快速瞬態(tài)響應(yīng)特性。與此相反，高性能線性穩(wěn)壓器卻擁有低輸出噪聲和快速瞬態(tài)響應(yīng)，但其升溫很快。

LTM8028兼具上述兩者的特性，這是一個(gè)受控于UltraFast?線性穩(wěn)壓器的高效率同步開關(guān)轉(zhuǎn)換器，它們都被集成在一個(gè)15mmx15mm的小型μModule?封裝中。該封裝具有LGA(4.32mm高)和BGA(4.92mm高)兩種引線型式，均符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。

線性穩(wěn)壓器負(fù)責(zé)將開關(guān)電源的輸出控制在比期望輸出電壓高300mV的數(shù)值，以提供裕度、效率和瞬態(tài)響應(yīng)性能的組合。LTM8028接受高達(dá)40V的輸入，并可在高至5A的電流下產(chǎn)生介于0.8V和1.8V之間的輸出電壓。圖1示出了典型的1.2V輸出應(yīng)用。

圖1：LTM8028在一個(gè)36V輸入、UltraFast、低輸出噪聲5AμModule穩(wěn)壓器中的應(yīng)用。

通過控制3個(gè)三態(tài)輸入(VO0、VO1和VO2)來設(shè)定LTM8028的輸出電壓。施加一個(gè)電壓至MARGA引腳可允許用戶對輸出實(shí)施高達(dá)±10%的裕度調(diào)節(jié)?？梢岳肐MAX引腳減小值為5A的電流限值，而一個(gè)PGOOD信號則用于指示輸出處于目標(biāo)電壓的10%以內(nèi)。

采用傳統(tǒng)線性穩(wěn)壓器從一個(gè)12V電源產(chǎn)生1.2V/5A輸出的設(shè)計(jì)將消耗超過50W的功率，并且有可能需要使用昂貴的散熱器。如圖2所示，LTM8028的功耗則不足其1/12(少于4W)，因而產(chǎn)生的典型結(jié)溫升幅只有45°C。

圖2：在一個(gè)12V輸入至1.2V/5A輸出應(yīng)用中，LTM8028的功率耗散低于4W，而且升溫幅度僅為45°C。

LTM8028的是高性能線性穩(wěn)壓器。其總體電壓和負(fù)載調(diào)整率低于0.2%(在室溫條件下)和1%(在整個(gè)–40°C至125°C溫度范圍內(nèi))。這線性穩(wěn)壓器的UltraFast帶寬為LTM8028在10%至90%負(fù)載階躍提供了一個(gè)僅為2%的瞬態(tài)響應(yīng)。圖3和圖4分別示出了當(dāng)該器件被配置為提供1V和1.8V輸出時(shí)，負(fù)載以1A/μs的擺率從0.5A階躍至5A情況下LTM8028的瞬態(tài)響應(yīng)。

圖3：在1.0V輸出條件下，LTM8028的瞬態(tài)響應(yīng)小于20mV。

圖4：LTM8028的瞬態(tài)響應(yīng)僅為38mV。

盡管線性穩(wěn)壓器和同步開關(guān)轉(zhuǎn)換器封裝在一起，但是高電源抑制能力和集成型減噪電路可產(chǎn)生低輸出噪聲。如圖5所示，峰至峰噪聲低于1mV。*

圖5：LTM8028輸出端上的峰至峰開關(guān)噪聲低于1mV。(原理圖給出了用于實(shí)現(xiàn)這些結(jié)果的設(shè)置。)

在頻域中，頻譜噪聲分量非常低，其在開關(guān)轉(zhuǎn)換器300kHz基本頻率下的峰值為4μV/√Hz，如圖6所示。當(dāng)給高比特?cái)?shù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路供電時(shí)，這一點(diǎn)是很重要的。

圖6：峰值僅為4μV/√Hz的輸出噪聲頻譜密度使得LTM8028成為高靈敏度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路的上佳選擇。

結(jié)論

當(dāng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要低功率損失、嚴(yán)緊的調(diào)節(jié)、快速瞬態(tài)響應(yīng)和低輸