深入解析ON Semiconductor NCV8189 LDO穩(wěn)壓器

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，低壓差線性穩(wěn)壓器（LDO）是非常關(guān)鍵的元件，它能為各種電路提供穩(wěn)定的電源。今天我們要詳細(xì)探討的是ON Semiconductor的NCV8189 LDO穩(wěn)壓器，它具有諸多出色的特性，適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景。

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一、NCV8189簡(jiǎn)介

NCV8189是一款0.5A的LDO穩(wěn)壓器，屬于下一代高電源抑制比（PSRR）、低噪聲和低壓差穩(wěn)壓器，具備Power Good開(kāi)集電極輸出。它專為滿足射頻（RF）和敏感模擬電路的需求而設(shè)計(jì)，能提供低噪聲、高PSRR和低靜態(tài)電流，輸出電壓可低至0.6V，并且在負(fù)載/線路瞬態(tài)響應(yīng)方面表現(xiàn)優(yōu)異。該器件可搭配4.7μF的輸入和輸出陶瓷電容使用，有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的DFNW8 0.65P（3mm x 3mm）和WDFNW6 0.65P（2mm x 2mm）兩種封裝可選。

典型應(yīng)用示意圖

二、主要特性

2.1 電壓范圍與精度

• 輸入電壓范圍：1.6V至5.5V，能適應(yīng)多種電源輸入。
• 固定電壓選項(xiàng)：提供0.6V至5.0V的固定電壓輸出，也有可調(diào)版本，參考電壓為0.6V，在25°C時(shí)初始精度為±0.7%，在負(fù)載和溫度變化（高達(dá)125°C）時(shí)精度為±1%。

2.2 低功耗特性

• 靜態(tài)電流：典型值為35μA，關(guān)機(jī)電流典型值為0.1μA，有助于降低系統(tǒng)功耗。

2.3 低壓差與高PSRR

• 低壓差：對(duì)于3.3V的變體，在0.5A負(fù)載時(shí)典型壓差為65mV。
• 高PSRR：在100mA、f = 1kHz時(shí)典型值為85dB，能有效抑制電源紋波。

2.4 低噪聲與穩(wěn)定性

• 低噪聲：固定版本在10Hz至100kHz頻率范圍內(nèi)輸出電壓噪聲為10μVRMS。
• 穩(wěn)定性：搭配4.7μF的小尺寸陶瓷電容即可穩(wěn)定工作。

2.5 輸出電壓斜率控制

具備可控的輸出電壓斜率，有5mV/μs、10mV/μs、30mV/μs和100mV/μs四種選項(xiàng)可供選擇。

2.6 環(huán)保特性

該器件為無(wú)鉛、無(wú)鹵素/無(wú)溴化阻燃劑（BFR），符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。

三、引腳功能說(shuō)明

四、絕對(duì)最大額定值

注1：安全工作區(qū)域請(qǐng)參考電氣特性和應(yīng)用信息。 注2：該器件系列具有ESD保護(hù)，通過(guò)特定方法進(jìn)行測(cè)試。

五、熱特性

注3：自然對(duì)流下的結(jié)到環(huán)境熱阻是在高K電路板（2s2p，1in2，1oz Cu）上按照J(rèn)EDEC51.7指南進(jìn)行模擬得到的。 注4：結(jié)到外殼（底部）熱阻是通過(guò)對(duì)IC暴露焊盤(pán)進(jìn)行冷板測(cè)試模擬得到的。

六、電氣特性

電氣特性是評(píng)估器件性能的重要依據(jù)，NCV8189在不同條件下的電氣特性如下：

6.1 關(guān)機(jī)電流

• VEN ≤ 0.4V，TJ ≤ 125°C時(shí)，典型值為0.1μA，最大值為3.5μA。
• VEN ≤ 0.4V，TJ > 125°C時(shí)，最大值為3.5μA。

6.2 EN引腳閾值電壓

• EN輸入電壓為“H”時(shí)，VENH最小值為1V。
• EN輸入電壓為“L”時(shí)，VENL最大值為0.4V。

6.3 EN下拉電流

VEN = 5V時(shí)，典型值為0.2μA，最大值為0.6μA。

6.4 Power Good閾值電壓

• 輸出電壓上升時(shí)，VPGUP為95%。
• 輸出電壓下降時(shí)，VPGDW為90%。

6.5 Power Good輸出電壓低

IPG = 1mA，開(kāi)漏輸出時(shí)，典型值為30mV，最大值為100mV。

6.6 開(kāi)啟延遲時(shí)間

COUT = 4.7μF，從VEN有效到VOUT開(kāi)始上升的時(shí)間，典型值為85μs。

6.7 斜率時(shí)間

不同選項(xiàng)下，從VEN有效到VOUT達(dá)到95%VOUT(NOM)的斜率時(shí)間不同，“C”選項(xiàng)為5mV/μs，“D”選項(xiàng)為10mV/μs，“E”選項(xiàng)為30mV/μs，“F”選項(xiàng)為100mV/μs。

6.8 電源抑制比

VOUT(NOM) = 3.3V，IOUT = 100mA時(shí)，f = 1kHz時(shí)典型值為85dB，f = 10kHz時(shí)為75dB，f = 100kHz時(shí)為53dB，f = 1MHz時(shí)為40dB。

6.9 輸出電壓噪聲（固定版本）

f = 10Hz至100kHz，IOUT = 100mA時(shí)，典型值為10μVRMS。

6.10 熱關(guān)斷閾值

溫度上升時(shí)，TsDH典型值為165°C，溫度遲滯THYST為15°C。

6.11 有源輸出放電電阻

VEN < 0.4V，AD版本時(shí)，典型值為250Ω。

七、典型特性曲線

文檔中給出了一系列典型特性曲線，包括輸出電壓與溫度、壓差電壓與溫度、電流限制與溫度等關(guān)系曲線。這些曲線能幫助工程師直觀地了解器件在不同條件下的性能表現(xiàn)，在實(shí)際設(shè)計(jì)中具有重要的參考價(jià)值。例如，通過(guò)輸出電壓與溫度的曲線，我們可以預(yù)測(cè)在不同溫度環(huán)境下輸出電壓的變化情況，從而進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償設(shè)計(jì)。

八、應(yīng)用信息

8.1 應(yīng)用場(chǎng)景

NCV8189適用于通信系統(tǒng)、車(chē)載網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程信息處理、信息娛樂(lè)和集群以及通用汽車(chē)等領(lǐng)域。

8.2 Power Good輸出連接

該器件的Power Good功能可更好地與MCU系統(tǒng)接口，其輸出為開(kāi)集電極類型，能吸收高達(dá)10mA的電流。推薦工作電流在10μA至1mA之間，以獲得低飽和電壓。外部上拉電阻可連接到最高5.5V的任何電壓。當(dāng)LDO通過(guò)使能輸入禁用時(shí)，Power Good內(nèi)部電路仍能正常工作，但待機(jī)電流會(huì)增加。若要將Power Good用于電源排序功能并要求低待機(jī)電流，建議將外部上拉電阻連接到NCV8189的輸出電壓。同時(shí)，建議使用有源放電選項(xiàng)來(lái)放電連接到LDO的輸出電容。

8.3 輸入去耦（CIN）

建議在器件的IN和GND引腳之間連接至少4.7μF的陶瓷X5R或X7R電容，它能為疊加在恒定輸入電壓上的任何不需要的交流信號(hào)或噪聲提供低阻抗路徑，減少輸入走線電感和源電阻在負(fù)載電流突然變化時(shí)的影響。更高電容和更低ESR的電容將改善整體線路瞬態(tài)響應(yīng)。

8.4 輸出去耦（COUT）

NCV8189對(duì)輸出電容的最小等效串聯(lián)電阻（ESR）沒(méi)有要求，使用2.2μF或更大的標(biāo)準(zhǔn)陶瓷電容即可穩(wěn)定工作。為了在所有條件（溫度、輸出電流負(fù)載等）下獲得最佳性能和穩(wěn)定性，建議使用4.7μF或更高的電容，X5R和X7R類型的電容在溫度變化時(shí)電容變化最小，較為合適。但需注意，過(guò)高的輸出電容（如100μF及以上）在某些條件下，特別是輕負(fù)載條件下，可能會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定。

8.5 受控輸出電壓斜率

NCV8189具有內(nèi)部輸出電壓斜率控制，使能事件后有大約85μs的死區(qū)時(shí)間用于所有內(nèi)部LDO模塊的正確啟動(dòng)，之后輸出電壓從0單調(diào)上升到標(biāo)稱輸出電壓?？偡€(wěn)定時(shí)間由電壓選項(xiàng)和斜率決定，用戶可從4種選項(xiàng)中選擇。需要注意的是，輸出噪聲會(huì)按VOUT / VFIX或VOUT / VFB的比例放大。

8.6 可調(diào)版本

如果用戶需要非標(biāo)準(zhǔn)/特殊電壓選項(xiàng)且對(duì)輸出噪聲要求較高，可使用固定版本并在輸出電壓和SNS引腳之間連接外部電阻分壓器。此時(shí)，原固定電壓成為電阻分壓器和反饋回路的參考電壓，輸出電壓可以等于或高于原固定選項(xiàng)，范圍為0.6V至5.0V。為了減少流入FB和SNS引腳的電流對(duì)輸出電壓精度的影響，建議R1和R2的值在1k至220k之間。

8.7 功率耗散和散熱

器件的最大功耗取決于電路板設(shè)計(jì)和布局，PCB上的安裝焊盤(pán)配置、電路板材料和環(huán)境溫度會(huì)影響器件結(jié)溫的上升速率。為了可靠運(yùn)行，結(jié)溫應(yīng)限制在+150°C。NCV8189能處理的最大功耗可通過(guò)公式 $P{D( MAX )}=\frac{\left[T{J( MAX )}-T{A}\right]}{R{B J A}}$ 計(jì)算。

九、訂購(gòu)信息

其他電壓選項(xiàng)和斜率選項(xiàng)（D / E / F）可按需提供。

十、機(jī)械封裝尺寸

文檔還提供了DFNW8 3x3和WDFNW6 2x2封裝的機(jī)械尺寸和標(biāo)記圖，這些信息對(duì)于電路板設(shè)計(jì)和器件安裝非常重要，工程師在設(shè)計(jì)時(shí)需要嚴(yán)格按照這些尺寸進(jìn)行布局，以確保器件的正確安裝和使用。

綜上所述，ON Semiconductor的NCV8189 LDO穩(wěn)壓器憑借其出色的性能和豐富的特性，為電子工程師在電源設(shè)計(jì)方面提供了一個(gè)優(yōu)秀的選擇。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體的需求和設(shè)計(jì)要求，合理選擇器件型號(hào)和參數(shù)，并注意各項(xiàng)應(yīng)用注意事項(xiàng)，以充分發(fā)揮該器件的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的電源設(shè)計(jì)。你在使用NCV8189或者其他LDO穩(wěn)壓器時(shí)，遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。