ADP170/ADP171：低功耗LDO的優(yōu)秀之選

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，線性穩(wěn)壓器是不可或缺的重要組件。今天，我們要深入探討的是Analog Devices公司的ADP170/ADP171，這兩款低電壓輸入、低靜態(tài)電流、低壓差（LDO）線性穩(wěn)壓器，在眾多應(yīng)用場(chǎng)景中展現(xiàn)出了卓越的性能。

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特性亮點(diǎn)

電氣性能出色

• 輸出電流與電壓范圍：ADP170/ADP171能夠提供高達(dá)300 mA的輸出電流，輸入電壓范圍為1.6 V至3.6 V，這使得它們?cè)诓煌?a target="_blank">電源環(huán)境下都能穩(wěn)定工作。
• 靜態(tài)電流低：在0 mA負(fù)載時(shí)，靜態(tài)電流僅為23 μA；在300 mA負(fù)載時(shí)，也不過(guò)170 μA。低靜態(tài)電流的特性使得它們非常適合用于電池供電的便攜式設(shè)備，能夠有效延長(zhǎng)電池的續(xù)航時(shí)間。
• 低壓差：在300 mA負(fù)載下，壓差僅為66 mV，這有助于提高效率，允許在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)工作。
• 輸出電壓精度高：固定輸出電壓精度可達(dá)±1%，可調(diào)輸出電壓范圍為0.8 V至3.0 V（ADP171），且在不同的線路、負(fù)載和溫度條件下，精度仍能保持在±3%。
• PSRR性能優(yōu)異：在10 kHz時(shí)PSRR為70 dB，在1 kHz時(shí)為73 dB，能夠有效抑制電源噪聲，為對(duì)電源質(zhì)量要求較高的設(shè)備提供穩(wěn)定的電源。
• 低噪聲：在 (V_{OUT }=0.8 ~V) 時(shí)，噪聲僅為30 μV rms，滿足對(duì)噪聲敏感的應(yīng)用需求。

其他特性

• 保護(hù)功能完善：具備電流限制和熱過(guò)載保護(hù)功能，能夠在異常情況下保護(hù)設(shè)備不受損壞。
• 邏輯控制使能：通過(guò)EN引腳可以方便地控制穩(wěn)壓器的開(kāi)啟和關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)電源的靈活管理。
• 封裝小巧：采用緊湊的5引腳TSOT封裝，占用的電路板空間小，適合對(duì)空間要求較高的設(shè)計(jì)。

典型應(yīng)用電路

固定輸出電壓電路

ADP170可提供31種固定輸出電壓選項(xiàng)，范圍從0.8 V到3.0 V。圖1展示了ADP170固定輸出電壓為1.8 V的典型應(yīng)用電路，簡(jiǎn)單直觀，易于實(shí)現(xiàn)。

可調(diào)輸出電壓電路

ADP171是可調(diào)版本，通過(guò)外部電阻分壓器可以實(shí)現(xiàn)0.8 V至3.0 V的輸出電壓調(diào)節(jié)。圖2為ADP171可調(diào)輸出電壓的典型應(yīng)用電路，為設(shè)計(jì)提供了更大的靈活性。

規(guī)格參數(shù)

電氣參數(shù)

文檔中詳細(xì)列出了ADP170/ADP171的各項(xiàng)電氣參數(shù)，包括輸入電壓范圍、工作電源電流、關(guān)機(jī)電流、輸出電壓精度、線路調(diào)節(jié)、負(fù)載調(diào)節(jié)、壓差電壓等。這些參數(shù)是設(shè)計(jì)時(shí)的重要依據(jù)，需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求進(jìn)行合理選擇。

電容規(guī)格

推薦的輸入和輸出電容規(guī)格為：最小電容值為0.45 μF，電容ESR為0.001 Ω。在選擇電容時(shí)，應(yīng)考慮電容的溫度特性和直流偏置特性，推薦使用X7R和X5R類型的電容，避免使用Y5V和Z5U電容。

工作原理

ADP170/ADP171內(nèi)部由參考電壓源、誤差放大器、反饋電壓分壓器和PMOS通晶體管組成。輸出電流通過(guò)PMOS通晶體管提供，誤差放大器將參考電壓與輸出反饋電壓進(jìn)行比較，并放大差值，從而控制PMOS晶體管的導(dǎo)通程度，實(shí)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定。 對(duì)于可調(diào)的ADP171，輸出電壓由兩個(gè)外部電阻的比值決定，計(jì)算公式為 (V{OUT }=0.5 V(1+R 1 / R 2)+(A D J{I-B I A S})(R 1)) 。為了減小ADJ引腳偏置電流對(duì)輸出電壓的影響，R1的值應(yīng)小于200 kΩ。

應(yīng)用信息

電容選擇

• 輸出電容：ADP170/ADP171設(shè)計(jì)用于與小型陶瓷電容配合使用，推薦使用最小1 μF、ESR為1 Ω或更小的電容，以確保穩(wěn)壓器的穩(wěn)定性。較大的輸出電容可以改善對(duì)負(fù)載電流變化的瞬態(tài)響應(yīng)。
• 輸入旁路電容：在VIN和GND之間連接1 μF的電容可以降低電路對(duì)印刷電路板（PCB）布局的敏感性，特別是在遇到長(zhǎng)輸入走線或高源阻抗時(shí)。如果需要更大的輸出電容，輸入電容也應(yīng)相應(yīng)增加。

  欠壓鎖定

  ADP170/ADP171具有內(nèi)部欠壓鎖定電路，當(dāng)輸入電壓低于約1.2 V時(shí)，會(huì)禁用所有輸入和輸出，確保在電源上電過(guò)程中輸入和輸出的行為可預(yù)測(cè)。

  使能特性

  通過(guò)EN引腳可以控制VOUT引腳的開(kāi)啟和關(guān)閉。EN引腳具有內(nèi)置的遲滯功能，可防止因EN引腳上的噪聲導(dǎo)致的開(kāi)關(guān)振蕩。此外，ADP170/ADP171還采用了內(nèi)部軟啟動(dòng)功能，限制輸出啟用時(shí)的浪涌電流。

  電流限制和熱過(guò)載保護(hù)

  ADP170/ADP171具備電流和熱過(guò)載保護(hù)電路，當(dāng)輸出負(fù)載達(dá)到450 mA（典型值）時(shí)，會(huì)限制電流；當(dāng)結(jié)溫超過(guò)150°C（典型值）時(shí)，會(huì)關(guān)閉輸出，以保護(hù)設(shè)備免受過(guò)度功耗的損害。

  熱考慮

  為了保證ADP170/ADP171的可靠運(yùn)行，結(jié)溫不得超過(guò)125°C。用戶需要考慮環(huán)境溫度、功率器件的功耗以及結(jié)與環(huán)境空氣之間的熱阻（θ ((theta_{IA})) ）等因素?？梢酝ㄟ^(guò)增加PCB上與GND引腳連接的銅面積來(lái)改善散熱效果，但需要注意銅面積增加到一定程度后，散熱效果的提升會(huì)逐漸減小。

總結(jié)

ADP170/ADP171以其出色的電氣性能、完善的保護(hù)功能和小巧的封裝，成為了電池供電便攜式設(shè)備、數(shù)字處理器等應(yīng)用的理想選擇。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇輸出電壓、電容規(guī)格等參數(shù)，并注意PCB布局和散熱設(shè)計(jì)，以充分發(fā)揮ADP170/ADP171的優(yōu)勢(shì)。你在使用ADP170/ADP171的過(guò)程中遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。