【導讀】業界出現了一種新的產品類型，即數字低壓差(LDO)線性穩壓器。此類解決方案尺寸非常小，能夠提供線性電源的遙測功能和可調性，常用於射頻和儀器儀表領域的超低噪聲應用。

引言

線xian性xing穩wen壓ya器qi是shi一yi種zhong簡jian單dan的de電dian壓ya轉zhuan換huan器qi，可ke將jiang較jiao高gao的de輸shu入ru電dian壓ya轉zhuan換huan為wei較jiao低di的de輸shu出chu電dian壓ya。其qi行xing為wei特te性xing就jiu像xiang一yi個ge動dong態tai電dian阻zu器qi，總zong是shi能neng夠gou準zhun確que地di調tiao節jie至zhi所suo需xu數shu值zhi
，確que保bao在zai特te定ding的de電dian流liu下xia使shi設she定ding的de輸shu出chu電dian壓ya保bao持chi恒heng定ding。

由於市麵上的開關模式電源轉換器種類多樣
、易(yi)於(yu)使(shi)用(yong)，而(er)且(qie)在(zai)大(da)多(duo)數(shu)應(ying)用(yong)中(zhong)具(ju)有(you)更(geng)高(gao)的(de)效(xiao)率(lv)
，因(yin)此(ci)線(xian)性(xing)穩(wen)壓(ya)器(qi)的(de)使(shi)用(yong)越(yue)來(lai)越(yue)少(shao)。然(ran)而(er)
，在(zai)一(yi)種(zhong)特(te)定(ding)用(yong)例(li)中(zhong)
，也(ye)就(jiu)是(shi)需(xu)要(yao)對(dui)開(kai)關(guan)穩(wen)壓(ya)器(qi)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)壓(ya)進(jin)行(xing)濾(lv)波(bo)時(shi)，線(xian)性(xing)穩(wen)壓(ya)器(qi)仍(reng)然(ran)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)。圖(tu)1給出了一個示例。開關模式電源(SMPS)產生的輸出電壓會伴有與技術相關的電壓紋波。線性穩壓器通常具有良好的電源電壓抑製比(PSRR)。電源抑製比(PSRR)反映了器件在不同頻率下對幹擾的抑製能力有多強。

圖1.一種典型的線性穩壓器應用場景，用於對開關穩壓器電壓進行濾波。

針對圖1所示的線性穩壓器的應用場景，開發了一種特殊類型的線性穩壓器，稱為超低噪聲線性穩壓器。除了具有高PSRR值之外，超低噪聲線性穩壓器產生的噪聲非常低
，尤其是在1 Hz至100 kHz之間的低頻帶中。

此類低噪聲電源的典型用例包括：高帶寬和低帶寬精密電路
，例如鎖相環(PLL)、壓控振蕩器(VCO)、混頻器
、低噪聲放大器(LNA)和功率放大器(PA)；高精度儀器應用。

對於其中一些實現方案
，具備檢測電源狀態的能力會很有幫助。係統可以使用線性穩壓器的輸入電壓
、輸出電壓
、負載電流和溫度等信息來確認電路是否正常運行。對於此類應用場景，有一種新的解決方案，即數字LDO。

數字LDO的設計類似於傳統的超低噪聲LDO，但配備了數字接口PMBus®。圖2顯示了一個與圖1類似的係統，但配備了數字LDO LT3074。

圖2.適用於超低噪聲應用的數字線性穩壓器。

數字LDO屬於新的產品類別。過去，數字接口器件（例如LTC2972）可以與超低噪聲線性穩壓器（例如LT3041）結合使用
，但需要為此增加占用空間，造成電路設計更加複雜。利用新型數字LDO（例如LT3074），所有功能都可以整合到同一個IC中，也就是線性穩壓器，它具有數字接口，可設置LDO的參數
，例如限流值、輸出電壓和遙測

，以獲取有關運行狀態的信息。

例如，在係統中，微控製器與LDO通信
，如圖2所示。LTpowerPlay®一款可用於評估的免費軟件
，可從analog.com下載。它提供了圖形用戶界麵，通過USB至PMBus接口
，與數字LDO通信。

圖3.LTpowerPlay軟件與LT3074數字LDO進行通信。

至此，人們不禁要問，為何這項技術（也就是將數字連接融入超低噪聲LDO）在過去未能實現？原因是在將數字時鍾電路部件與LDO的超低噪聲技術結合時，很難避免集成電路的數字部分對模擬部分產生幹擾。而LT3074的有效值噪聲為1.2 μV rms（10 Hz至100 kHz）
，使這種結合成為了可能。

結論

線性穩壓器領域的新進展促成了首款數字LDO的誕生。數字LDO將有助於在射頻領域、儀器儀表和醫療應用領域研發出更先進的係統。憑借數字LDO集成的遙測特性、可調節性和高集成度，係統將變得更加穩健，功能更為豐富，尺寸更加緊湊。

關於作者

Frederik Dostal是一名擁有20多年行業經驗的電源管理專家。他曾就讀於德國埃爾蘭根大學微電子學專業並於2001年加入National Semiconductorgongsi
，danrenxianchangyingyonggongchengshi，bangzhukehuzaixiangmuzhongshishidianyuanguanlijiejuefangan，jileilefengfudejingyan。zaiciqijian
，tahaizaimeiguoyalisangnazhoufenghuangchenggongzuole4年，擔任應用工程師，負責開關模式電源產品。他於2009年加入ADI公司，先後擔任多個產品線和歐洲技術支持職位
，具備廣泛的設計和應用知識，目前擔任電 源管理專家。Frederik在ADI的德國慕尼黑分公司工作。