低噪聲調(diào)節(jié)電荷泵演示電路916快速上手指南

一、引言

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，對(duì)于低噪聲、小尺寸且高效的電源解決方案需求日益增長(zhǎng)。演示電路916所采用的LTC3204B - 5和LTC3204B - 3.3低噪聲調(diào)節(jié)電荷泵，為我們提供了一種優(yōu)秀的選擇。下面將詳細(xì)介紹該電路的特性、性能以及快速啟動(dòng)步驟。

文件下載：DC916A-A.pdf

二、電路描述

2.1 版本與輸出

演示電路916是一款2X2 DFN封裝的低噪聲調(diào)節(jié)電荷泵，有DC916A - A和DC916A - B兩個(gè)組裝版本，分別對(duì)應(yīng)LTC3204B - 5和LTC3204B - 3.3。

• DC916A - A：輸入電壓范圍為2.7V至5.5V，可輸出穩(wěn)定的5V電壓。當(dāng)輸入電壓在3.1V至5.5V之間時(shí)，保證輸出負(fù)載電流為150mA；當(dāng)輸入電壓小于3.1V時(shí)，保證輸出負(fù)載電流為65mA。
• DC916A - B：輸入電壓范圍為1.8V至4.5V，可輸出穩(wěn)定的3.3V電壓。當(dāng)輸入電壓在1.9V至4.5V之間時(shí)，保證輸出電流為50mA；當(dāng)輸入電壓小于1.9V時(shí)，保證輸出電流為40mA。

2.2 電路優(yōu)勢(shì)

該電路僅需三個(gè)0603表面貼裝小電容，占用電路板空間極小，且無(wú)需電感和二極管。同時(shí)，它在任何負(fù)載下都能實(shí)現(xiàn)恒定頻率運(yùn)行，內(nèi)置軟啟動(dòng)電路可防止啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生過(guò)大的浪涌電流，熱關(guān)斷和限流電路能確保電路在輸出端到地的連續(xù)短路情況下仍能正常工作。這種電路特別適用于對(duì)輸出電壓紋波要求低且尺寸要求極小的應(yīng)用場(chǎng)景。

三、性能總結(jié)

3.1 輸入輸出參數(shù)

四、快速啟動(dòng)步驟

4.1 設(shè)備設(shè)置

參照?qǐng)D1進(jìn)行正確的測(cè)量設(shè)備設(shè)置，圖1展示了電源、負(fù)載與電路的連接方式。在測(cè)量輸入或輸出電壓紋波時(shí)，要注意避免示波器探頭的接地引線過(guò)長(zhǎng)，應(yīng)直接將探頭尖端跨接在(V{IN})或(V{OUT})與GND端子上，如圖2所示。

4.2 具體操作步驟

1. 將跳線JP1置于ON位置。
2. 在電源關(guān)閉的情況下，將輸入電源連接到(V_{IN})和GND端子。
3. 在(V_{OUT})和GND端子之間連接負(fù)載。
4. 打開輸入電源。需要注意的是，DC916A - A的輸入電壓不能超過(guò)5.5V，DC916A - B的輸入電壓不能超過(guò)4.5V。為防止電路連接到帶電電源時(shí)出現(xiàn)輸入電壓過(guò)沖現(xiàn)象，可以在輸入端子處添加一個(gè)鋁電解電容器來(lái)旁路(V_{IN})。
5. 檢查輸出電壓是否正常。DC916A - A的輸出電壓應(yīng)在4.8V至5.2V之間，DC916A - B的輸出電壓應(yīng)在3.168V至3.432V之間。如果沒(méi)有輸出，可暫時(shí)斷開負(fù)載，確保負(fù)載設(shè)置不過(guò)高。
6. 當(dāng)輸出電壓正常后，在工作范圍內(nèi)調(diào)整負(fù)載，觀察輸出電壓調(diào)節(jié)、紋波電壓、效率等參數(shù)。

五、工作原理

LTC3204B - 5/LTC3204B - 3.3采用開關(guān)電容電荷泵將輸入電壓(V{IN})升壓至穩(wěn)定電壓。通過(guò)內(nèi)部電阻分壓器感測(cè)輸出電壓，并根據(jù)誤差信號(hào)調(diào)制電荷泵輸出電流來(lái)實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)。一個(gè)2相非重疊時(shí)鐘激活電荷泵開關(guān)，在時(shí)鐘的第一階段，飛跨電容從(V{IN})充電；在時(shí)鐘的第二階段，飛跨電容與(V{IN})串聯(lián)并連接到(V{OUT})。這種飛跨電容的充放電序列以1.2MHz的自由運(yùn)行頻率持續(xù)進(jìn)行。需要注意的是，要全面了解該器件的詳細(xì)信息、操作和應(yīng)用，需結(jié)合LTC3204B的數(shù)據(jù)手冊(cè)和本快速啟動(dòng)指南。

六、總結(jié)與思考

演示電路916所采用的LTC3204B - 5和LTC3204B - 3.3低噪聲調(diào)節(jié)電荷泵，憑借其小尺寸、低噪聲、高效等優(yōu)勢(shì)，在眾多電子應(yīng)用中具有很大的潛力。對(duì)于電子工程師來(lái)說(shuō)，在實(shí)際設(shè)計(jì)中如何根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景充分發(fā)揮其性能，以及如何優(yōu)化電路以滿足更嚴(yán)格的要求，都是值得深入思考的問(wèn)題。大家在使用過(guò)程中是否遇到過(guò)類似電路的其他問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)交流分享。