MIC5310：小身材大能量的雙路LDO穩(wěn)壓器

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中，電源管理是至關(guān)重要的一環(huán)。對(duì)于便攜式電子設(shè)備而言，更是需要高性能、小尺寸的電源管理芯片來(lái)滿足其需求。今天，我們就來(lái)深入了解一下Micrel公司的MIC5310雙路150mA μCap LDO穩(wěn)壓器。

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一、產(chǎn)品概述

MIC5310是一款超小型雙路超低壓差（ULDO?）線性穩(wěn)壓器，因其高電源紋波抑制比（PSRR）和超低輸出噪聲，非常適合應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備。它將兩個(gè)高性能的150mA ULDO集成到一個(gè)2mm x 2mm的無(wú)引腳MLF?封裝中，具有出色的熱封裝特性。其μCap設(shè)計(jì)允許使用非常小的陶瓷輸出電容器來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行，從而減少了所需的電路板空間和組件成本。

二、產(chǎn)品特性

1. 寬輸入電壓范圍

輸入電壓范圍為2.3V至5.5V，能適應(yīng)多種電源環(huán)境。

2. 超低壓差

在150mA負(fù)載下，壓差僅為35mV，有效降低了功耗。

3. 高PSRR

在1KHz時(shí)，PSRR大于70dB，能有效抑制電源紋波。

4. 超低輸出噪聲

輸出噪聲低至30μVRMS，為對(duì)噪聲敏感的電路提供了穩(wěn)定的電源。

5. 高精度輸出

初始輸出精度為±2%，確保了輸出電壓的穩(wěn)定性。

6. 小尺寸封裝

采用8引腳2mm x 2mm MLF無(wú)引腳封裝，占用電路板面積不到單個(gè)SOT - 6封裝的一半。

7. 優(yōu)異的負(fù)載/線路瞬態(tài)響應(yīng)

能夠快速響應(yīng)負(fù)載變化，保證輸出電壓的穩(wěn)定。

8. 快速啟動(dòng)時(shí)間

啟動(dòng)時(shí)間僅為30μs，滿足設(shè)備快速啟動(dòng)的需求。

9. 穩(wěn)定的μCap設(shè)計(jì)

使用1μF陶瓷電容器即可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。

10. 保護(hù)功能

具備熱關(guān)斷保護(hù)和電流限制保護(hù)，提高了芯片的可靠性。

11. 低靜態(tài)電流

每個(gè)輸出的靜態(tài)電流僅為75μA，降低了功耗。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

MIC5310適用于多種便攜式電子設(shè)備，如手機(jī)、PDA、GPS接收器、便攜式媒體播放器、數(shù)碼相機(jī)和攝像機(jī)等。它能夠?yàn)檫@些設(shè)備中的RF/噪聲敏感電路、手機(jī)攝像頭模塊、數(shù)碼相機(jī)成像傳感器等提供穩(wěn)定的電源。

四、訂購(gòu)信息

五、引腳配置

六、電氣特性

1. 輸出電壓精度

在25°C時(shí)，輸出電壓變化范圍為±2%；在 - 40°C至 +125°C溫度范圍內(nèi)，輸出電壓變化范圍為±3%。

2. 線路調(diào)節(jié)

當(dāng)VIN從VOUT + 1V變化到5.5V，負(fù)載電流為100μA時(shí)，線路調(diào)節(jié)范圍為0.02%/V至0.6%/V。

3. 負(fù)載調(diào)節(jié)

當(dāng)負(fù)載電流從100μA變化到150mA時(shí)，負(fù)載調(diào)節(jié)范圍為0.5%至2.0%。

4. 壓差電壓

在不同負(fù)載電流下，壓差電壓有所不同，如在150mA負(fù)載時(shí)，壓差電壓為35mV。

5. 接地電流

在不同使能狀態(tài)和負(fù)載電流下，接地電流有所不同，最大為190μA。

6. 紋波抑制

在1kHz時(shí)，紋波抑制為70dB；在20kHz時(shí)，紋波抑制為65dB。

7. 電流限制

輸出短路時(shí)，電流限制范圍為300mA至950mA。

8. 輸出電壓噪聲

在10Hz至100kHz頻率范圍內(nèi)，輸出電壓噪聲為30μVRMS。

七、應(yīng)用信息

1. 使能/關(guān)斷

MIC5310帶有雙路高電平有效使能引腳，可獨(dú)立控制每個(gè)穩(wěn)壓器。將使能引腳置低可使穩(wěn)壓器進(jìn)入“零”關(guān)斷模式，此時(shí)穩(wěn)壓器消耗的電流幾乎為零；將使能引腳置高則使輸出電壓開(kāi)啟。需要注意的是，使能引腳不能懸空，否則可能導(dǎo)致輸出狀態(tài)不確定。

2. 輸入電容

為了確保最佳性能，MIC5310需要一個(gè)良好旁路的輸入電源。建議在輸入和地之間連接一個(gè)1μF的電容，低ESR陶瓷電容能在最小空間內(nèi)提供最佳性能。此外，還可以添加一些高頻電容，如小容量的NPO介質(zhì)電容，以過(guò)濾高頻噪聲。

3. 輸出電容

MIC5310需要一個(gè)1μF或更大的輸出電容來(lái)保持穩(wěn)定。該設(shè)計(jì)針對(duì)低ESR陶瓷芯片電容進(jìn)行了優(yōu)化，高ESR電容可能會(huì)導(dǎo)致高頻振蕩。雖然可以增加輸出電容的容量，但性能在1μF陶瓷輸出電容時(shí)已達(dá)到最佳，更大的電容對(duì)性能提升不明顯。推薦使用X7R/X5R介質(zhì)類(lèi)型的陶瓷電容，因?yàn)樗鼈冊(cè)跍囟刃阅芊矫姹憩F(xiàn)較好。

4. 旁路電容

在噪聲旁路引腳和地之間連接一個(gè)電容可以降低輸出電壓噪聲。推薦使用0.1μF的電容，對(duì)于需要低噪聲輸出的應(yīng)用，增加旁路電容可以進(jìn)一步降低噪聲并提高PSRR，但會(huì)使啟動(dòng)時(shí)間略有增加。MIC5310的獨(dú)特快速啟動(dòng)電路允許在旁路引腳驅(qū)動(dòng)大電容而不會(huì)顯著減慢啟動(dòng)時(shí)間。

5. 無(wú)負(fù)載穩(wěn)定性

與許多其他電壓穩(wěn)壓器不同，MIC5310在無(wú)負(fù)載情況下仍能保持穩(wěn)定并處于調(diào)節(jié)狀態(tài)，這在CMOS RAM保持活動(dòng)應(yīng)用中尤為重要。

6. 熱考慮

MIC5310設(shè)計(jì)用于在非常小的封裝中為兩個(gè)輸出提供150mA的連續(xù)電流。可以根據(jù)輸出電流和芯片兩端的電壓降來(lái)計(jì)算最大環(huán)境工作溫度。例如，當(dāng)輸入電壓為3.3V，輸出電壓分別為2.8V和1.5V，輸出電流為150mA時(shí)，可計(jì)算出實(shí)際功耗為0.345W。通過(guò)設(shè)備的結(jié)到環(huán)境熱阻和基本公式，可以確定最大環(huán)境工作溫度。在2mm x 2mm MLF?封裝中，2.8V/1.5V應(yīng)用在每個(gè)輸出電流為150mA時(shí)，最大環(huán)境工作溫度可達(dá)93.95°C。

八、總結(jié)

MIC5310以其高性能、小尺寸和豐富的功能，為便攜式電子設(shè)備的電源管理提供了一個(gè)優(yōu)秀的解決方案。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇輸入電容、輸出電容和旁路電容，同時(shí)考慮熱管理等因素，以確保芯片的穩(wěn)定運(yùn)行。你在使用類(lèi)似的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)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。