通常，LDO 穩(wěn)壓器需要修改硬件來調整其輸出電壓，但如果規(guī)格不斷變化，則電路板和組件的更改可能會增加大量的開發(fā)時間。在此類應用中，具有軟件可編程輸出電壓的 LDO 穩(wěn)壓器可以節(jié)省時間和成本。

然而，LDO 穩(wěn)壓器輸出的軟件控制只能解決部分問題。LDO 穩(wěn)壓器通常用作開關穩(wěn)壓器的后置穩(wěn)壓器。從 LDO 穩(wěn)壓器的角度來看，開關穩(wěn)壓器通常用于在輸入功率到達線性穩(wěn)壓器之前對其進行預調節(jié)。理想情況下，開關穩(wěn)壓器的輸出具有恰到好處的余量（高于 LDO 穩(wěn)壓器的壓差），以便 LDO 穩(wěn)壓器在其最有效的區(qū)域內運行，并優(yōu)化瞬態(tài)響應。為了保持 LDO 穩(wěn)壓器的最佳輸入電壓，開關穩(wěn)壓器的輸出必須與 LDO 穩(wěn)壓器的輸出一起調整。同樣，這最好在不進行昂貴的硬件修改的情況下完成。

LT3072 雙通道 2.5A 線性穩(wěn)壓器可滿足數(shù)字 IC 電源的挑戰(zhàn)性需求，同時允許獨立于硬件進行輸出電壓調整，即使 LT3072 遵循預穩(wěn)壓器輸入電源也是如此。LT3072 具有 UltraFast? 瞬態(tài)響應和 80mV 的低壓差電壓，使其能夠在負載快速變化時輕松產(chǎn)生嚴格調節(jié)的電源電壓。

圖 1.

雙通道 2.5 A LT3072 的 UltraFast 負載瞬態(tài)響應、12 μV rms 輸出噪聲和 80 mV 壓差電壓特性滿足了具有嚴格電源要求的數(shù)字 IC 的需求。在此原理圖中，顯示的三態(tài) V O1B2–0和 V O2B2–0引腳分別固定 OUT1 至 2.5 V 和 OUT2 至 0.6 V，但輸出電壓可以通過改變這些引腳上的狀態(tài)來簡單地改變，從而使LT3072 的軟件控制，無需進行耗時且昂貴的硬件修改。圖片由

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LT3072 的低 12μV rms 輸出噪聲和 UltraFast 瞬態(tài)響應只需 10μF (1μF + 2.2μF + 6.8μF) 的輸出電容即可實現(xiàn)。低噪聲對于通信或傳感器電路保持其高性能非常重要。

LT3072 在單個封裝中集成了兩個完全獨立的 2.5A LDO 穩(wěn)壓器。LT3072 的 0.6V 至 2.5V 輸出電壓范圍足夠寬，可以為各種數(shù)字 IC 軌供電。通過在 LT3072 上設置幾個三態(tài)引腳來對每個通道的輸出電壓進行編程——這種方法可以通過跳線、微控制器或電源系統(tǒng)管理 (PSM) IC 輕松執(zhí)行。

具有低噪聲和超快速瞬態(tài)響應的可編程雙路輸出

圖 1顯示了獨立電路中的 LT3072，該電路適用于具有嚴格功率要求的數(shù)字 IC 負載。嚴格的電源規(guī)格的一個重要組成部分是能夠快速響應負載瞬態(tài)，如圖 2所示的 LT3072 的 UltraFast 瞬態(tài)響應所示。

圖 2.

LT3072 單路輸出的 UltraFast 瞬態(tài)響應顯示在幾微秒內穩(wěn)定，輸出電容僅為 10 μF (1 μF + 2.2 μF + 6.8 μF)。中間跡線顯示額外的電容可用于限制偏移幅度，但穩(wěn)定時間稍長。圖片由

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每個輸出值由三個三態(tài)引腳編程：V O1B2、 V O1B1和 V O1B0和 V O2B2、 V O2B1和 V O2B0。每個三態(tài)引腳通過接地、浮動或向其施加電壓來設置。通過這種方式，可以將輸出設置為 0.6 V 至 2.5 V。

除了設置標稱編程電壓外，裕量輸入允許圍繞編程輸出電壓進行額外的 ±10% 調整。相應的輸入電壓可以低至比 2.5 V 和 0.6 V 輸出電壓高 200 mV，或略高一些，以優(yōu)化瞬態(tài)響應性能的裕量。輸出電壓狀態(tài)由 PWRGD 引腳指示，并且有用于模擬輸出電流監(jiān)控的引腳還可以設置 ±7% 準確度的輸出電流限制。還有一個用于模擬監(jiān)控芯片溫度的引腳。

預調節(jié)器的動態(tài)控制

LT3072 可以動態(tài)控制其前面的切換器的輸出。這可以對 LDO 穩(wěn)壓器的輸出電壓進行動態(tài)調整，同時將其輸入電壓保持在能夠保持高效率和快速負載瞬態(tài)響應的水平。

圖 4.

圖 3 中電路的動態(tài)測試。跡線顯示了軟件對三態(tài)引腳 VO1B2 和 VO1B1（VO1B0 接地）的更改如何導致 LT3072 的 OUT1 電壓調整。反過來，LT3072 動態(tài)控制 LT8616 通道 1 輸出，該輸出對 LDO 穩(wěn)壓器的 IN1 輸入進行預調節(jié)。通過這種方式，LDO 穩(wěn)壓器的 IN1 上的電壓在 LDO 穩(wěn)壓器的 OUT1 上保持一個固定的電壓值——該電壓差可實現(xiàn)最高效率和最佳負載瞬態(tài)性能——所有這些都無需對硬件進行任何更改。圖片由

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圖 3.

LT3072 的 IN1 和 IN2 由雙通道、降壓型 LT8616 預調節(jié)。LT3072 的 VOIC1 和 LT8616 的 TR/SS1 之間的連接允許 LT3072 動態(tài)地預調節(jié)其 IN1 輸入，從而實現(xiàn)最高的效率和負載瞬態(tài)性能，同時允許在不改變硬件的情況下調整 LT3072 的輸出電壓。圖片由

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圖 3 中 LT3072 的前置穩(wěn)壓器電源是 LT8616 — 一個 42 V、雙通道 1.5 A/2.5 A 同步單片式降壓穩(wěn)壓器。此設置可接受 3.6 V 至 42 V 的單一系統(tǒng)輸入電壓范圍。在該解決方案中，LT3072 的 OUT1 的可編程輸出范圍為 0.6 V 至 1.8 V。OUT1 通道使??用 VIOC 控制相應的 LT8616 輸出，以使 LDO 穩(wěn)壓器工作在最佳效率和瞬態(tài)響應轉換區(qū)域。OUT1 可使用 V O1B2-1引腳在 0.6 V 至 1.8 V 范圍內動態(tài)調整。

OUT1 線性穩(wěn)壓器通道的電流限值設置為 1.8 A，略高于 LT8616 通道 1 的 1.5 A 最大輸出電流。OUT2 固定在 0.6 V，能夠在 3 A 電流限值下達到 2.5 A。

LT3008-3.3 為 LT3072 提供 BIAS。LT8616 的 PG2 (電源良好) 引腳在 LT3072 啟動之前提供了一個輕微的延遲。圖 4 顯示了 LT3072 動態(tài)控制預調節(jié) LDO 穩(wěn)壓器輸入的開關通道。

結論

用于數(shù)字 IC 電源的 LT3072 雙路 LDO 穩(wěn)壓器具有兩個具有 UltraFast 負載瞬態(tài)響應的低噪聲通道。通過設置幾個三態(tài)引腳對兩個輸出電壓進行編程，無需電阻。當 LT3072 的輸入電源是前置穩(wěn)壓器時，LT3072 VIOC 功能可用于控制輸入電源，以允許在不犧牲瞬態(tài)響應性能或效率的情況下動態(tài)改變輸出電壓編程。

關于作者

Andy Radosevich是 ADI 公司的高級應用工程師，支持 Power by LinearTM 非隔離、DC-DC 開關以及線性電壓和電流穩(wěn)壓器。Andy 獲得了圣何塞州立大學的電子工程碩士學位，專攻電力電子。他還擁有運動控制和輕到中型制造工藝的背景。Andy 是一名狂熱的公共交通通勤者，經(jīng)常乘坐公共汽車參加硅谷的工程活動。