筆者設計的手持式脈象采集儀
，所用的傳感器為脈搏傳感器（測量原理為光在血紅細胞中的通量轉換為電信號），外接一塊OLED
，外設還使用到了串口線。係統采用單節鋰電池供電，電壓範圍為3.8V至4.2V，模擬量和數字量電源分開

，數字部分采用3.3V供電，模擬部分電源采用2.8V供電
，MCU的模擬供電也用2.8V供電。

 

無論模擬部分還是數字部分，輸入輸出壓差都很小
，同時模擬部分供電電壓比較低，因此需要采用線性度較高

，紋波小的高性能LDO芯片。因此筆者選擇了理光的LDO電源芯片，型號為RX5RE。這一係列的LDO非常適用於低功耗場合，首先它的靜態漏電流非常小
；其次，和普通的1117係列的LDO相比紋波要小很多，並且輸出的電壓值每差0.1V就有對應的芯片款式；第三，它的封裝為SOT-89，zheyangdeyikuanxiaofengzhuangxinpianyouxiaodijianshaolebuxiandemianji，zaishouchishishebeidexiaxiaokongjianli
，nenggouliuchugengduolinghuodebuxianquyu。lingwaichuleshiyongyudigonghaochanghe，tayetongyangshiyongyuduicaiyangjingduyaoqiugao、對驅動電流有一定要求的應用中。

 

RX5RE的內部結構框圖如下圖所示
，是經典的LDO電路模型。其中PMOS擁有極低的壓差
，相比之下內部的靜態損耗能變得更小。

 

圖1：理光LDO RX5RE內部原理圖

 

這款芯片的優點還在於有很多後綴型號，穩壓電壓精度非常高。由於筆者的模擬部分的電源需要2.8V供電，數字部分需要3.3V供電，因此筆者在第一版設計的時候，選擇了RX5RE28A和RX5RE33A兩款。其中後綴中的28A和33A分別表示輸出的電壓值為2.8V和3.3V。值得注意的是，當壓差較小的時候，輸出的電流最大值也會隨之減小。至於其原理可以從LDO的原理中分析出來。

 

筆者在芯片選型的時候，無意間看到了這麼一張電路圖圖片：

 

圖2：電壓調整電路

 

調整公式為：

 

其中Vreg為芯片的默認輸出電壓，Iss為芯片靜態漏電流（筆者在計算的時候取1uA）。這個電路能夠微調輸出電壓，筆者嚐試了一下，這樣便可以用輸出為2.8V的芯片輸出3.3V了。其中R1和R2的分壓電阻可以設置為：700K，100K。考(kao)慮(lv)到(dao)這(zhe)兩(liang)顆(ke)電(dian)阻(zu)和(he)芯(xin)片(pian)內(nei)部(bu)的(de)分(fen)壓(ya)電(dian)阻(zu)串(chuan)並(bing)聯(lian)關(guan)係(xi)，因(yin)此(ci)，分(fen)壓(ya)電(dian)阻(zu)數(shu)量(liang)級(ji)一(yi)定(ding)要(yao)大(da)。不(bu)然(ran)穩(wen)出(chu)的(de)電(dian)壓(ya)會(hui)有(you)偏(pian)差(cha)。但(dan)筆(bi)者(zhe)為(wei)了(le)省(sheng)略(lve)這(zhe)兩(liang)顆(ke)電(dian)阻(zu)
，節(jie)約(yue)能(neng)節(jie)約(yue)的(de)成(cheng)本(ben)，還(hai)是(shi)用(yong)了(le)兩(liang)塊(kuai)後(hou)綴(zhui)不(bu)同(tong)的(de)LDO芯片。

 

LDO本身的電壓輸出非常穩定
，由於筆者ADC采樣為10位
，在手指未放入傳感器時，電壓值幾乎保持在3/1024以內跳動。所以筆者默認這款LDO能達0.3%以下的精度。下圖便是筆者關於LDO給(gei)模(mo)擬(ni)部(bu)分(fen)供(gong)電(dian)後(hou)的(de)心(xin)率(lv)采(cai)樣(yang)波(bo)形(xing)。紅(hong)色(se)為(wei)一(yi)階(jie)低(di)通(tong)濾(lv)波(bo)前(qian)的(de)波(bo)形(xing)，黃(huang)色(se)為(wei)低(di)通(tong)濾(lv)波(bo)後(hou)的(de)波(bo)形(xing)。對(dui)實(shi)時(shi)性(xing)要(yao)求(qiu)不(bu)高(gao)的(de)係(xi)統(tong)來(lai)說(shuo)，這(zhe)樣(yang)的(de)模(mo)擬(ni)量(liang)波(bo)形(xing)已(yi)經(jing)能(neng)夠(gou)滿(man)足(zu)項(xiang)目(mu)的(de)需(xu)求(qiu)。

 

圖3：脈搏傳感器采樣波形