20 V、500 mA低噪声LDO 稳压器,具有软启动功能 ADP7105 产品特性 典型应用电路 OFF ON + CIN 1µF VIN VOUT SENSE 100kΩ 100kΩ V OUT = 5V + COUT 1µF 100kΩ EN/ UVLO PG PG GND SS CSS 11641-001 V IN = 8V 图1. 提供5 V固定输出电压的ADP7105 V IN = 8V OFF ON CIN 1µF + VIN V OUT = 5V + COUT 1µF VOUT 40.2kΩ ADJ 13kΩ 100kΩ 100kΩ EN/ UVLO 100kΩ PG PG GND SS CSS 11641-002 输入电压范围:3.3 V至20 V 最大输出电流:500 mA 低噪声:15 (固定输出型) PSRR性能:60 dB(10 kHz,VOUT = 3.3 V) 反向电流保护 低压差:350 mV (500 mA) 初始精度: 0.8% 在整个线路、负载与温度范围内的精度:-2%至+1% 低静态电流:900 μA(VIN = 10 V,IOUT = 500 mA) 低关断电流:<50 μA (VIN = 12 V时),利用1 μF小型陶瓷输出电容实现稳 定工作 3种固定输出电压选项:1.8 V、3.3 V和5 V 可调输出电压:1.22 V至19 V 可编程软启动:控制浪涌电流 折返型限流和热过载保护 用户可编程的精密UVLO/使能功能 电源良好指示 8引脚LFCSP和8引脚SOIC封装 图2. 提供5 V可调输出电压的ADP7105 应用 适应噪声敏感应用:ADC和DAC电路、精密放大器、高频 振荡器、时钟和PLL 通信和基础设施 医疗和保健 工业和仪器仪表 概述 ADP7105是一款CMOS、低压差(LDO)线性稳压器,采用 请注意,在本数据手册中,SENSE/ADJ引脚的检测功能 3.3 V至20 V电源供电,最大输出电流为500 mA。这款高输 (SENSE)仅应用于固定输出电压模式,而可调输入功能 入电压LDO适用于调节采用1.22 V至19 V电轨供电的高性能 (ADJ)仅应用于可调输出电压模式。例如,图1显示检测功 模拟和混合信号电路。该器件采用先进的专有架构,提供 能,图2显示可调输入功能。 高电源抑制、低噪声特性,仅需一个1 μF小型陶瓷输出电 ADP7105输出噪声电压为15 μV rms,并不受输出电压影响。 容,便可实现出色的线路与负载瞬态响应性能。 该器件具有一个“电源良好指示”数字输出引脚,允许电源 ADP7105提供3个固定输出电压选项和可调输出版本,可通过 系统监控器检查输出电压是否正常。用户可编程精密欠压 外置反馈分压器,将输出电压调节至1.22 V至19 V。ADP7105 闭锁功能则便于控制多个电源的时序。 可以连接外部软启动电容,对启动进行编程设置。 ADP7105提供8引脚3 mm 3 mm LFCSP和8引脚SOIC两种封 装。LFCSP不仅提供一种超紧凑的解决方案,而且散热性 能出色,在小尺寸薄型电路板空间中满足高达500 mA输出 电流的应用需求。 Rev. 0 Document Feedback Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any infringements of patents or other rights of third parties that may result from its use. Specifications subject to change without notice. No license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. Tel: 781.329.4700 ©2013 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Technical Support www.analog.com ADI中文版数据手册是英文版数据手册的译文,敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误,ADI不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。如需确认任何词语的准确性,请参考ADI提 供的最新英文版数据手册。 ADP7105 目录 产品特性 ......................................................................................... 1 工作原理 ....................................................................................... 17 应用.................................................................................................. 1 应用信息 ....................................................................................... 18 典型应用电路 ................................................................................ 1 电容选择.................................................................................. 18 概述.................................................................................................. 1 可编程欠压闭锁(UVLO)...................................................... 19 修订历史 ......................................................................................... 2 软启动功能 ............................................................................. 19 技术规格 ......................................................................................... 3 电源良好特性 ......................................................................... 20 推荐规格:输入和输出电容................................................. 4 ADP7105可调型号的降噪特性........................................... 20 绝对最大额定值............................................................................ 5 限流与热过载保护 ................................................................ 21 热数据 ........................................................................................ 5 散热考虑.................................................................................. 21 热阻 ............................................................................................ 5 印刷电路板布局考虑 ................................................................. 24 ESD警告..................................................................................... 5 外形尺寸 ....................................................................................... 25 引脚配置和功能描述 ................................................................... 6 订购指南.................................................................................. 26 典型性能参数 ................................................................................ 7 修订历史 2013年7月—修订版0:初始版 Rev. 0 | Page 2 of 28 ADP7105 技术规格 除非另有说明,VIN = (VOUT + 1 V)或3.3 V(取较大者),EN = VIN,IOUT = 10 mA,CIN = COUT = 1 ,TA = 25。 表1. 参数 输入电压范围 工作电源电流 符号 VIN IGND 关断电流 IGND-SD 输入反向电流 IREV-INPUT 输出电压精度 固定输出电压精度 VOUT 可调输出电压精度 VADJ 电压调整率 负载调整率1 ∆VOUT/∆VIN ∆VOUT/∆IOUT ADJ输入偏置电流2 ADJI-BIAS 检测输入偏置电流2 SENSEI-BIAS 压差3 VDROPOUT 启动时间4 tSTART-UP 限流阈值5 PG输出逻辑电平 PG输出逻辑高电平 PG输出逻辑低电平 PG输出阈值 输出电压下降 输出电压上升 热关断 热关断阈值 热关断迟滞 ILIMIT PGHIGH PGLOW 测试条件/注释 IOUT = 100 µA, VIN = 10 V IOUT = 100μA,VIN = 10 V,TJ = −40°C至+125°C IOUT = 10 mA, VIN = 10 V IOUT = 10 mA,VIN = 10 V,TJ = −40°C至+125°C IOUT = 300 mA, VIN = 10 V IOUT = 300 mA,VIN = 10 V,TJ = −40°C至+125°C IOUT = 500 mA, VIN = 10 V IOUT = 500 mA,VIN = 10 V,TJ = −40°C至+125°C EN = GND, VIN = 12 V EN = GND,VIN= 12 V,TJ= −40°C至+125°C EN = GND, VIN = 0 V, VOUT = 20 V EN = GND,VIN = 0 V,VOUT = 20 V, TJ = −40°C 至+125°C IOUT = 10 mA 1 mA < IOUT < 500 mA,VIN = (VOUT + 1 V)至20 V, TJ = −40°C至+125°C IOUT = 10 mA 1 mA < IOUT < 500 mA,VIN = (VOUT + 1 V)至20 V, TJ = −40°C至+125°C VIN= (VOUT+ 1 V)至20 V,TJ= −40°C至+125°C 1 mA < IOUT < 500 mA 1 mA < IOUT < 500 mA,TJ =−40°C至+125°C 1 mA < IOUT < 500 mA,VIN = (VOUT + 1 V)至20 V, ADJ连接到VOUT 1 mA < IOUT < 500 mA,VIN = (VOUT + 1 V)至20 V, SENSE连接到VOUT,VOUT = 1.5 V IOUT = 10 mA IOUT = 10 mA,TJ = −40°C至+125°C IOUT = 150 mA IOUT = 150 mA,TJ = −40°C至+125°C IOUT = 300 mA IOUT = 300 mA,TJ = −40°C至+125°C IOUT = 500 mA IOUT = 500 mA,TJ = −40°C至+125°C CSS = 0 nF, IOUT = 10 mA CSS = 10 nF, IOUT = 10 mA IOH < 1 µA IOL < 2 mA TJ上升 Rev. 0 | Page 3 of 28 典型值 最大值 20 400 900 450 1050 750 1400 900 1600 40 50 75 0.3 5 −0.8 −2 1.21 1.196 1.22 −0.015 单位 V µA µA µA µA µA µA µA µA µA µA µA µA +0.8 +1 % % 1.23 1.232 V V +0.015 %/V %/A %/A nA 0.2 0.75 10 1 20 1000 mV mV mV mV mV mV mV mV µs ms mA 0.4 V V 40 100 175 200 325 350 550 625 PGFALL PGRISE TSSD TSSD-HYS 最小值 3.3 625 11.5 775 1.0 −9.2 −6.5 % % 150 15 °C °C ADP7105 参数 软启动源电流 可编程EN/UVLO UVLO阈值上升 UVLO阈值下降 符号 SSI-SOURCE 测试条件/注释 SS = GND 最小值 典型值 最大值 1 单位 µA UVLORISE UVLOFALL 1.18 1.23 1.13 1.28 V V UVLO迟滞电流 使能下拉电流 启动阈值 关断阈值 迟滞 输出噪声 UVLOHYS IEN-IN VSTART VSHUTDOWN 3.3 V ≤ VIN ≤ 20 V,TJ = −40°C至+125°C 3.3 V ≤ VIN ≤ 20 V,TJ = −40°C至+125°C, 10 kΩ电阻与使能输入引脚串联 VEN > 1.25 V,TJ = −40°C至+125°C EN = VIN TJ = −40°C至+125°C TJ = −40°C至+125°C 7.5 9.8 500 12 250 15 15 15 15 18 µA nA V V mV µV rms µV rms µV rms µV rms µV rms 30 µV rms 65 µV rms 50 50 60 60 50 60 60 60 80 80 dB dB dB dB dB dB dB dB dB dB 电源抑制比 OUTNOISE 电源抑制比 (PSRR) 3.2 2.45 10 Hz至100 kHz,VIN = 5.5 V,VOUT = 1.8 V 10 Hz至100 kHz,VIN = 6.3 V,VOUT = 3.3 V 10 Hz至100 kHz,VIN = 8 V,VOUT = 5 V 10 Hz至100 kHz,VIN = 12 V,VOUT = 9 V 10 Hz至100 kHz,VIN = 5.5 V,VOUT = 1.5 V, 可调模式 10 Hz至100 kHz,VIN = 12 V,VOUT = 5 V, 可调模式 10 Hz至100 kHz,VIN = 20 V,VOUT = 15 V, 可调模式 100 kHz, VIN = 4.3 V, VOUT = 3.3 V 100 kHz, VIN = 6 V, VOUT = 5 V 10 kHz, VIN = 4.3 V, VOUT = 3.3 V 10 kHz, VIN = 6 V, VOUT = 5 V 100 kHz,VIN = 3.3 V,VOUT = 1.8 V,可调模式 100 kHz,VIN = 6 V,VOUT = 5 V,可调模式 100 kHz,VIN = 16 V,VOUT = 15 V,可调模式 10 kHz,VIN = 3.3 V,VOUT = 1.8 V,可调模式 10 kHz,VIN = 6 V,VOUT = 5 V,可调模式 10 kHz,VIN = 16 V,VOUT = 15 V,可调模式 基于使用1 mA和500 mA负载的端点计算。1 mA以下负载的典型负载调整性能见图6。 SENSE/ADJ引脚的可调输入功能(ADJ)仅适用于可调输出电压模式;而检测功能(SENSE)仅适用于固定输出电压模式。 3 压差定义为将输入电压设置为标称输出电压时的输入至输出电压差。该规格仅适用于高于3.0 V的输出电压。 4 启动时间定义为EN的上升沿到VOUT达到其标称值90%的时间。 5 限流阈值定义为输出电压降至额定典型值90%时的电流。例如,5.0 V输出电压的电流限值定义为引起输出电压降至5.0 V的90%或4.5 V的电流。 1 2 推荐规格:输入和输出电容 表2. 参数 最小输入和输出电容1 电容ESR 1 符号 CMIN RESR 测试条件/注释 TA = −40至+125 TA = −40至+125 最小值 0.7 0.001 典型值 最大值 单位 µF 0.2 Ω 确保在所有工作条件下,输入和输出电容至少大于0.7 μF。选择器件时必须考虑应用的所有工作条件,确保达到最小电容要求。与任何LDO稳压器配合使用时, 建议使用X7R型和X5R型电容,而不建议使用Y5V和Z5U电容。 Rev. 0 | Page 4 of 28 ADP7105 绝对最大额定值 板结构的详细信息,请参考JEDEC JESD51-7和JESD51-9。欲 表3. 参数 VIN至GND VOUT至GND EN/UVLO至GND PG至GND SENSE/ADJ至GND SS至GND 存储温度范围 工作结温范围 焊接条件 额定值 −0.3 V至+22 V −0.3 V至+20 V −0.3 V至VIN −0.3 V至VIN −0.3 V至VOUT −0.3 V至+3.6 V −65°C至+150°C −40°C至+125°C JEDEC J-STD-020 了解更多信息,请参阅应用笔记AN-772“引线框芯片级封 装(LFCSP)设计与制造指南”(www.analog.com)。 ΨJB是结至板热特性参数,单位为°C/W。封装的ΨJB基于使 用4层板的建模和计算方法。JEDEC JESD51-12——“报告和 使用电子封装热信息指南”中声明,热特性参数与热阻不 是一回事。ΨJB衡量沿多条热路径流动的器件功率,而θJB只 涉及一条路径。因此,ΨJB热路径包括来自封装顶部的对流 和封装的辐射,这些因素使得ΨJB在现实应用中更有用。最 高结温(TJ)由板温度(TB)和功耗(PD)通过下式计算: 注意,超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损 坏。这只是额定最值,不表示在这些条件下或者在任何其 它超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下,器件能 够正常工作。长期在绝对最大额定值条件下工作会影响器 件的可靠性。 热数据 TJ = TB + (PD × ΨJB) 有关ΨJB的更多详细信息,请参考JESD51-8和JESD51-12。 热阻 θJA和ΨJB针对最差条件,即器件焊接在电路板上以实现表贴 封装。θJC是带顶部安装散热器的表贴封装的参数,这里提 供的θJC仅供参考。 各绝对最大额定值只能单独应用,而不能一起应用。如果 温度超过结温(TJ)限值,ADP7105可能会受损。监控环境 温度并不能保证TJ不会超出额定温度限值。在功耗高、印 表4. 热阻 温度。 封装类型 8引脚 LFCSP 8引脚 SOIC 在功耗适中、PCB热阻较低的应用中,只要结温处于额定 ESD警告 刷电路板(PCB)热阻差的应用中,可能需要降低最大环境 限值以内,最大环境温度可以超过最大限值。器件的结温 (TJ)取决于环境温度(TA)、器件的功耗(PD)和封装的结至环 境热阻(θJA)。 最高结温(TJ)由环境温度(TA)和功耗(PD)通过下式计算: TJ = TA + (PD × θJA) 封装的结至环境热阻(θJA)基于使用4层板的建模和计算方 法,主要取决于应用和板布局。在最大功耗较高的应用中, 需要特别注意热板设计。θJA的值可能随PCB材料、布局和环 境条件不同而异。θJA的额定值基于4" × 3"的4层电路板。有关 Rev. 0 | Page 5 of 28 θJA 40.1 48.5 θJC 27.1 58.4 ΨJB 17.2 31.3 单位 °C/W °C/W ESD(静电放电)敏感器件。 带电器件和电路板可能会在没有察觉的情况下放 电。尽管本产品具有专利或专有保护电路,但在遇 到高能量ESD时,器件可能会损坏。因此,应当采 取适当的ESD防范措施,以避免器件性能下降或功 能丧失。 ADP7105 引脚配置和功能描述 8 VIN GND 3 TOP VIEW (Not to Scale) SS 4 VOUT 1 7 PG 6 GND 5 EN/UVLO NOTES 1. IT IS HIGHLY RECOMMENDED THAT THE EXPOSED PAD ON THE BOTTOM OF THE PACKAGE BE CONNECTED TO THE GROUND PLANE ON THE BOARD. 8 ADP7105 VIN PG TOP VIEW GND 3 (Not to Scale) 6 GND 5 EN/UVLO SS 4 SENSE/ADJ 2 7 NOTES 1. IT IS HIGHLY RECOMMENDED THAT THE EXPOSED PAD ON THE BOTTOM OF THE PACKAGE BE CONNECTED TO THE GROUND PLANE ON THE BOARD. 11641-003 ADP7105 图3. 引脚配置,LFCSP封装 11641-004 VOUT 1 SENSE/ADJ 2 图4. 引脚配置,窄体SOIC封装 表5. 引脚功能描述 引脚编号 1 2 引脚名称 VOUT SENSE/ADJ 3 4 5 GND SS EN/UVLO 6 7 GND PG 8 VIN EPAD 说明 输出电压。使用1 μF或更大的电容旁路VOUT至GND。 检测(SENSE)。SENSE测量负载上的实际输出电压,并将其馈入误差放大器。应使SENSE引 脚尽可能靠近负载,以使稳压器输出与负载之间的IR压降的影响最小。此功能仅适用于固 定电压模式。调整输入(ADJ)。外部电阻分压器设置输出电压。此功能仅适用于可调电压 模式。 地。 地。 使能输入(EN)。将EN接到高电平时,稳压器启动;将EN接到低电平时,稳压器关闭。若 要实现自动启动,请将EN接VIN。 可编程欠压闭锁(UVLO)。使用可编程UVLO功能时,阈值上下限由编程电阻决定。 地。 电源良好指示。此开漏输出需要一个外部上拉电阻连接至VIN或VOUT。如果器件处于关断 模式、限流模式或热关断,或者如果VOUT降至标称输出电压的90%以下,PG将立即变为低 电平。如果不用电源良好功能,可将此引脚悬空或连接到地。 稳压器输入电源。使用1 μF或更大的电容旁路VIN至GND。 裸露焊盘。封装底部的裸露焊盘可增强散热性能,它与封装内部的GND之间存在电气连接。 强烈建议将裸露焊盘连接到板上的接地层。 Rev. 0 | Page 6 of 28 ADP7105 典型性能参数 除非另有说明,VIN = 7.5 V,VOUT = 5 V,IOUT = 10 mA,CIN = COUT = 1 ,TA = 25。 1000 3.31 3.29 3.27 800 600 400 200 –40 –5 25 85 125 0 11641-005 3.25 LOAD = 100µA LOAD = 1mA LOAD = 10mA LOAD = 100mA LOAD = 300mA LOAD = 500mA TJ (°C) –40 –5 25 85 125 11641-008 VOUT (V) 3.33 1200 LOAD = 100µA LOAD = 1mA LOAD = 10mA LOAD = 100mA LOAD = 300mA LOAD = 500mA GROUND CURRENT (µA) 3.35 TJ (°C) 图8. 接地电流与结温的关系(VOUT = 3.3 V) 图5. 输出电压与结温的关系(VOUT = 3.3 V) 800 3.35 700 GROUND CURRENT (µA) VOUT (V) 3.33 3.31 3.29 600 500 400 300 200 3.27 1 10 100 1000 ILOAD (mA) 0 0.1 11641-006 3.25 0.1 1000 LOAD = 100µA LOAD = 1mA LOAD = 10mA LOAD = 100mA LOAD = 300mA LOAD = 500mA GROUND CURRENT (µA) 1000 3.29 3.27 800 600 400 4 6 8 10 12 14 16 18 VIN (V) 20 0 4 6 8 10 12 14 16 18 VIN (V) 图7. 输出电压与输入电压的关系(VOUT = 3.3 V) 图10. 接地电流与输入电压的关系(VOUT = 3.3 V) Rev. 0 | Page 7 of 28 20 11641-010 200 11641-007 VOUT (V) 1200 3.31 3.25 100 图9. 接地电流与负载电流的关系(VOUT = 3.3 V) LOAD = 100µA LOAD = 1mA LOAD = 10mA LOAD = 100mA LOAD = 300mA LOAD = 500mA 3.33 10 ILOAD (mA) 图6. 输出电压与负载电流的关系(VOUT = 3.3 V) 3.35 1 11641-009 100 ADP7105 120 1200 GROUND CURRENT (µA) 140 SHUTDOWN CURRENT (µA) 1400 3.3V 4.0V 6.0V 8.0V 12.0V 20.0V 100 80 60 40 1000 800 600 400 200 20 –25 0 25 50 75 100 0 3.1 11641-011 0 –50 125 TEMPERATURE (°C) 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 图14. 低压差下接地电流与输入电压的关系(VOUT = 3.3 V) 5.05 VOUT = 3.3V TA = 25°C 5.04 300 5.03 250 LOAD = 100µA LOAD = 1mA LOAD = 10mA LOAD = 100mA LOAD = 300mA LOAD = 500mA 5.02 200 VOUT (V) DROPOUT VOLTAGE (mV) 3.2 VIN (V) 图11. 不同输入电压下关断电流与温度的关系 350 LOAD = 5mA LOAD = 10mA LOAD = 100mA LOAD = 200mA LOAD = 300mA LOAD = 500mA 11641-014 160 150 5.01 5.00 4.99 4.98 100 4.97 50 10 100 1000 ILOAD (mA) 4.95 –40°C –5°C 25°C 85°C 125°C TJ (°C) 11641-015 1 11641-012 0 4.96 图15. 输出电压与结温的关系(VOUT = 5 V) 图12. 压差与负载电流的关系(VOUT = 3.3 V) 5.05 3.4 5.04 3.3 5.03 VOUT (V) 5.02 3.1 3.0 LOAD = 5mA LOAD = 10mA LOAD = 100mA LOAD = 200mA LOAD = 300mA LOAD = 500mA 5.00 4.99 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 VIN (V) 4.97 4.96 4.95 0.1 1 10 100 ILOAD (mA) 图16. 输出电压与负载电流的关系(VOUT = 5 V) 图13. 低压差下输出电压与输入电压的关系(VOUT = 3.3 V) Rev. 0 | Page 8 of 28 1000 11641-016 2.8 2.7 3.1 5.01 4.98 2.9 11641-013 VOUT (V) 3.2 ADP7105 5.05 300 LOAD = 100µA LOAD = 1mA LOAD = 10mA LOAD = 100mA LOAD = 300mA LOAD = 500mA 5.03 5.02 VOUT (V) VOUT = 5V TA = 25°C 250 DROPOUT VOLTAGE (mV) 5.04 5.01 5.00 4.99 4.98 200 150 100 4.97 50 10 12 14 16 18 20 VIN (V) 0 1 5.00 4.95 4.85 VOUT (V) 4.90 600 500 400 4.80 4.75 300 4.70 200 4.65 100 4.60 –40 –5 25 85 125 4.55 4.8 11641-118 GROUND CURRENT (µA) 5.05 LOAD = 100µA LOAD = 1mA LOAD = 10mA LOAD = 100mA LOAD = 300mA 700 0 TJ (°C) 2000 GROUND CURRENT (µA) 600 500 400 300 200 100 ILOAD (mA) 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 1500 1000 500 0 100 1000 11641-119 GROUND CURRENT (µA) 2500 10 4.9 21. 低压差下输出电压与输入电压的关系(VOUT = 5 V) 700 1 LOAD = 5mA LOAD = 10mA LOAD = 100mA LOAD = 200mA LOAD = 300mA LOAD = 500mA VIN (V) 图18. 接地电流与结温的关系(VOUT = 5 V) 0 0.1 1000 图20. 压差与负载电流的关系(VOUT = 5 V) 1000 800 100 ILOAD (mA) 图17. 输出电压与输入电压的关系(VOUT = 5 V) 900 10 11641-019 8 –500 4.80 LOAD = 5mA LOAD = 10mA LOAD = 100mA LOAD = 200mA LOAD = 300mA LOAD = 500mA 4.90 5.00 5.10 5.20 5.30 5.40 VIN (V) 图22. 低压差下接地电流与输入电压的关系(VOUT = 5 V) 图19. 接地电流与负载电流的关系(VOUT = 5 V) Rev. 0 | Page 9 of 28 11641-020 6 11641-017 4.95 11641-018 4.96 ADP7105 1.85 800 700 GROUND CURRENT (µA) 1.83 VOUT (V) 900 LOAD = 100µA LOAD = 1mA LOAD = 10mA LOAD = 100mA LOAD = 300mA LOAD = 500mA 1.81 1.79 LOAD = 100µA LOAD = 1mA LOAD = 10mA LOAD = 100mA LOAD = 300mA 600 500 400 300 200 1.77 100 –5 25 85 125 0 TJ (°C) –40 25 –5 85 125 11641-126 –40 11641-021 1.75 TJ (°C) 图23. 输出电压与结温的关系(VOUT = 1.8 V) 图26. 接地电流与结温的关系(VOUT = 1.8 V) 1.85 700 600 GROUND CURRENT (µA) VOUT (V) 1.83 1.81 1.79 500 400 300 200 1.77 1 10 100 1000 ILOAD (mA) 0 11641-022 1.75 0.1 0.1 1000 LOAD = 100µA LOAD = 1mA LOAD = 10mA LOAD = 100mA LOAD = 300mA LOAD = 500mA GROUND CURRENT (µA) 1000 1.79 1.77 800 600 400 2 4 6 8 10 12 14 16 18 VIN (V) 20 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 VIN (V) 图28. 接地电流与输入电压的关系(VOUT = 1.8 V) 图25. 输出电压与输入电压的关系(VOUT = 1.8 V) Rev. 0 | Page 10 of 28 20 11641-024 200 11641-023 VOUT (V) 1200 1.81 1.75 100 图27. 接地电流与负载电流的关系(VOUT = 1.8 V) LOAD = 100µA LOAD = 1mA LOAD = 10mA LOAD = 100mA LOAD = 300mA LOAD = 500mA 1.83 10 ILOAD (mA) 图24. 输出电压与负载电流的关系(VOUT = 1.8 V) 1.85 1 11641-127 100 ADP7105 5.07 5.06 2.0 LOAD = 100µA LOAD = 1mA LOAD = 10mA LOAD = 100mA LOAD = 300mA LOAD = 500mA REVERSE INPUT CURRENT (µA) 5.08 VOUT (V) 5.05 5.04 5.03 5.02 5.01 5.00 3.3V 4V 5V 6V 8V 10V 12V 15V 18V 20V 1.5 1.0 0.5 –40 –5 25 85 125 0 –40 11641-025 4.98 TJ (°C) –20 0 20 40 60 80 100 120 140 TEMPERATURE (°C) 图29. 输出电压与结温的关系(VOUT = 5 V,可调) 11641-054 4.99 图32. 反相输入电流与温度的关系(VIN = 0 V,VOUT 为差分电压) 5.08 5.07 5.06 VOUT (V) 5.05 EN 1 5.04 5.03 VOUT 2 5.02 5.01 5.00 IIN 4.99 1 10 100 1000 ILOAD (mA) CH1 2.00V CH3 20mA 11641-026 4.98 0.1 0 5.07 –10 5.06 –20 5.05 –30 5.04 –40 PSRR (dB) 5.08 5.03 5.02 3.00V LOAD = 500mA LOAD = 300mA LOAD = 100mA LOAD = 10mA LOAD = 1mA –50 –60 –70 5.01 LOAD = 100µA LOAD = 1mA LOAD = 10mA LOAD = 100mA LOAD = 300mA LOAD = 500mA 4.99 6 8 10 –80 –90 12 14 16 18 20 VIN (V) –100 10 100 1k 10k 100k 1M 10M FREQUENCY (Hz) 图34. 电源抑制比与频率的关系(VOUT = 1.8 V,VIN = 3.3 V) 图31. 输出电压与输入电压的关系(VOUT = 5 V,可调) Rev. 0 | Page 11 of 28 11641-028 5.00 4.98 M2.00ms A CH1 T 5.95ms 图33. 启动时间(VEN 和VIN = 6 V, CIN 和COUT = 1 ,CSS = 10 nF,IOUT = 10 mA,VOUT = 5 V) 11641-027 VOUT (V) 图30. 输出电压与负载电流的关系(VOUT = 5 V,可调) CH2 2.00V 11641-133 3 ADP7105 –20 –30 –40 –40 –50 –60 –60 –70 –80 –80 –90 –90 –100 10 –100 10 1k 10k 100k 1M 10M FREQUENCY (Hz) 0 –10 –20 0 –10 –20 –30 –40 –40 PSRR (dB) –30 –50 –60 –80 –80 –90 –100 10 –100 10 100k 1M 10M 11641-030 –90 10k 0 0 LOAD = 500mA LOAD = 300mA LOAD = 100mA LOAD = 10mA LOAD = 1mA –10 –20 –30 –40 –40 PSRR (dB) –30 –50 –60 –70 –80 –90 –90 1k 10k 100k 1M 10M FREQUENCY (Hz) 100 1k 10k 100k 1M 10M LOAD = 500mA LOAD = 300mA LOAD = 100mA LOAD = 10mA LOAD = 1mA –60 –80 100 LOAD = 500mA LOAD = 300mA LOAD = 100mA LOAD = 10mA LOAD = 1mA –50 –70 –100 10 10M 图39. 电源抑制比与频率的关系(VOUT = 5 V,VIN = 6 V) 11641-031 PSRR (dB) –20 1M FREQUENCY (Hz) 图36. 电源抑制比与频率的关系(VOUT = 3.3 V,VIN = 4.3 V) –10 100k –60 –70 FREQUENCY (Hz) 10k –50 –70 1k 1k 图38. 电源抑制比与频率的关系(VOUT = 5 V,VIN = 6.5 V) LOAD = 500mA LOAD = 300mA LOAD = 100mA LOAD = 10mA LOAD = 1mA 100 100 FREQUENCY (Hz) 图35. 电源抑制比与频率的关系(VOUT = 3.3 V,VIN = 4.8 V) PSRR (dB) –50 –70 100 LOAD = 500mA LOAD = 300mA LOAD = 100mA LOAD = 10mA LOAD = 1mA 11641-032 PSRR (dB) –30 11641-029 PSRR (dB) –20 –10 11641-033 –10 0 LOAD = 500mA LOAD = 300mA LOAD = 100mA LOAD = 10mA LOAD = 1mA –100 10 100 1k 10k 100k 1M 10M FREQUENCY (Hz) 图40. 电源抑制比与频率的关系(VOUT = 5 V,VIN = 5.5 V) 图37. 电源抑制比与频率的关系(VOUT = 3.3 V,VIN = 3.8 V) Rev. 0 | Page 12 of 28 11641-034 0 ADP7105 –20 –30 –40 –40 PSRR (dB) –30 –50 –60 –50 –60 –70 –70 –80 –80 –90 –90 10 100 1k 10k 100k 1M 10M FREQUENCY (Hz) –100 11641-035 –100 0 –10 –20 –20 –30 –30 –40 –40 PSRR (dB) PSRR (dB) 0 –50 –60 –70 –100 10 –20 LOAD = 500mA LOAD = 300mA LOAD = 100mA LOAD = 10mA LOAD = 1mA –60 100 1k 10k 100k 1M 10M –100 0.25 0.50 0.75 1.00 0 –20 –40 PSRR (dB) –40 –50 –60 –50 –60 –70 –80 –80 –90 –90 100k FREQUENCY (Hz) 1M 10M 11641-037 –70 10k 1.50 LOAD = 500mA LOAD = 300mA LOAD = 100mA LOAD = 10mA LOAD = 1mA –10 1k 1.25 图45. 电源抑制比与裕量电压的关系(100 Hz,VOUT = 5 V) LOAD = 500mA LOAD = 300mA LOAD = 100mA LOAD = 10mA LOAD = 1mA 100 0 HEADROOM VOLTAGE (V) –30 10 10M –50 –30 –100 1M –90 图42. 电源抑制比与频率的关系(VOUT = 5 V,VIN = 5.2 V) 0 100k –80 LOAD = 500mA LOAD = 300mA LOAD = 100mA LOAD = 10mA LOAD = 1mA FREQUENCY (Hz) –10 10k –70 11641-036 –90 1k 图44. 电源抑制比与频率的关系(VOUT = 5 V,VIN = 6 V, 可调并带降噪电路) –10 –80 100 FREQUENCY (Hz) 图41. 电源抑制比与频率的关系(VOUT = 5 V,VIN = 5.3 V) PSRR (dB) 10 11641-038 –20 LOAD = 500mA LOAD = 300mA LOAD = 100mA LOAD = 10mA LOAD = 1mA –10 11641-039 –10 PSRR (dB) 0 LOAD = 500mA LOAD = 300mA LOAD = 100mA LOAD = 10mA LOAD = 1mA 图43. 电源抑制比与频率的关系(VOUT = 5 V,VIN = 6 V,可调) Rev. 0 | Page 13 of 28 –100 0 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 HEADROOM VOLTAGE (V) 图46. 电源抑制比与裕量电压的关系(1 kHz,VOUT = 5 V) 11641-040 0 ADP7105 0 10 LOAD = 500mA LOAD = 300mA LOAD = 100mA LOAD = 10mA LOAD = 1mA –10 –20 NOISE (µV/√Hz) –30 PSRR (dB) –40 –50 –60 –70 3.3V 5V 5VADJ 5VADJ NR 1 0.1 –80 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 HEADROOM VOLTAGE (V) 0.01 10 –20 10k 100k 图50. 输出噪声频谱密度(ILOAD = 10 mA,COUT = 1 μF) LOAD = 500mA LOAD = 300mA LOAD = 100mA LOAD = 10mA LOAD = 1mA –10 1k FREQUENCY (Hz) 图47. 电源抑制比与裕量电压的关系(10 kHz,VOUT = 5 V) 0 100 LOAD CURRENT 1 –30 PSRR (dB) –40 –50 –60 OUTPUT VOLTAGE 2 –70 –80 0 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 HEADROOM VOLTAGE (V) CH1 500mA Ω B W CH2 50mV B W M 20µs T 10% A CH1 270m A 11641-045 –100 11641-042 –90 图51. 负载瞬态响应(CIN = COUT = 1 μF, ILOAD = 1 mA至500 mA,VOUT = 1.8 V,VIN = 5 V) 图48. 电源抑制比与裕量电压的关系(100 kHz,VOUT = 5 V) 30 LOAD CURRENT 25 15 OUTPUT VOLTAGE 2 3.3V 1.8V 5V 5VADJ 5VADJ NR 5 0 0.00001 0.0001 0.001 0.01 0.1 1 ILOAD (A) CH1 500mA Ω B W CH2 50mV B W M 20µs A CH1 T 10.2% 280m A 图52. 负载瞬态响应(CIN = COUT = 1 μF, ILOAD = 1 mA至500 mA,VOUT = 3.3 V,VIN = 5 V) 图49. 输出噪声与负载电流和输出电压的关系(COUT = 1 μF) Rev. 0 | Page 14 of 28 11641-046 10 11641-043 NOISE (µV rms) 1 20 11641-044 0 11641-041 –90 –100 ADP7105 LOAD CURRENT INPUT VOLTAGE 1 OUTPUT VOLTAGE 2 B W CH2 50mV B W M 20µs A CH1 T 10.2% 300m A 1 11641-047 CH1 500mA Ω CH1 1V 图53. 负载瞬态响应(CIN = COUT = 1 μF, ILOAD = 1 mA至500 mA,VOUT = 5 V,VIN = 7 V) B W B W M 4µs T 9.8% A CH4 1.56V 图56. 线路瞬态响应(CIN = COUT = 1 μF,ILOAD = 500 mA,VOUT = 5 V) INPUT VOLTAGE INPUT VOLTAGE OUTPUT VOLTAGE 2 CH2 10mV 11641-050 OUTPUT VOLTAGE 2 OUTPUT VOLTAGE 2 B W CH2 10mV B W M 4µs T 9.8% A CH4 1.56V 11641-048 CH1 1V CH1 1V 图54. 线路瞬态响应(CIN = COUT = 1 μF,ILOAD = 500 mA,VOUT = 1.8 V) B W B W M 4µs T 9.8% A CH4 1.56V 图57. 线路瞬态响应(CIN = COUT = 1 μF,ILOAD = 1 mA,VOUT = 1.8 V) INPUT VOLTAGE INPUT VOLTAGE OUTPUT VOLTAGE 2 CH2 10mV 11641-051 1 1 OUTPUT VOLTAGE 2 B W CH2 10mV B W M 4µs T 9.8% A CH4 1.56V 11641-049 CH1 1V CH1 1V 图55. 线路瞬态响应(CIN = COUT = 1 μF,ILOAD = 500 mA,VOUT = 3.3 V) B W CH2 10mV B W M 4µs T 9.8% A CH4 1.56V 11641-052 1 1 图58. 线路瞬态响应(CIN = COUT = 1 μF,ILOAD = 1 mA,VOUT = 3.3 V) Rev. 0 | Page 15 of 28 ADP7105 INPUT VOLTAGE 1 CH1 1V B W CH2 10mV B W M 4µs T 9.8% A CH4 1.56V 11641-053 OUTPUT VOLTAGE 2 图59. 线路瞬态响应(CIN = COUT = 1 μF,ILOAD = 1 mA,VOUT = 5 V) Rev. 0 | Page 16 of 28 ADP7105 工作原理 ADP7105是一款低静态电流、LDO线性稳压器,采用3.3 V 流,提高输出电压。如果反馈电压高于基准电压,PMOS器 至20 V电源供电,最大输出电流为500 mA。ADP7105满载时 件的栅极将被拉高,以便通过较少电流,降低输出电压。 静态电流典型值低至900 μA,非常适合电池供电的便携式设 ADP7105提供3种固定输出电压选项:1.8 V、3.3 V和5 V,以 备使用。室温时,关断模式下的功耗典型值为40 μA。 及可调输出版本,可通过外部分压器在1.22 V至19 V范围内 ADP7105经过优化,利用1 陶瓷电容可实现出色的瞬态性能。 设置输出电压。输出电压可根据下式设置: VOUT = 1.22 V(1 + R1/R2) GND EN/ UVLO VOUT VREG SHORT-CIRCUIT, THERMAL PROTECT SHUTDOWN 9.8µA PGOOD R1 V IN = 8V PG SENSE OFF R2 ON CIN 1µF + R3 100kΩ R4 100kΩ SS GND EN/ UVLO 9.8µA SHORT-CIRCUIT, THERMAL PROTECT SHUTDOWN PGOOD R2 13kΩ RPG 100kΩ PG PG SS V OUT = 5V + COUT 1µF CSS 确保R2的值低于200 kΩ,以便将ADJ输入电流引起的输出 VOUT VREG EN/ UVLO R1 40.2kΩ 图62. 典型可调输出电压应用原理图 图60. 固定输出电压型号内部框图 VIN VOUT ADJ GND 11641-055 1.22V REFERENCE VIN 11641-075 VIN 电压误差降至最低。例如,当R1和R2都是200 kΩ时,输出 PG 电压为2.46 V。假设25时ADJ输入电流典型值为10 nA,则ADJ 输入电流引起的输出电压误差为2 mV或0.08%。 R2 ADJ 在正常工作条件下,ADP7105利用EN/UVLO引脚使能和禁用 SS 11641-056 1.22V REFERENCE VOUT引脚。EN/UVLO为高电平时,VOUT开启;EN/UVLO 图61. 可选输出电压型号内部框图 为低电平时,VOUT关闭。若要实现自动启动,可将EN/ UVLO接至VIN。 ADP7105内置一个基准电压源、一个误差放大器、一个反 ADP7105内置反向电流保护电路,当输出电压高于输入电压 馈分压器和一个PMOS调整管。输出电流经由PMOS调整管 时,它可防止电流通过调整元件回流。比较器检测输入电压 提供,其受误差放大器控制。误差放大器比较基准电压与 与输出电压之间的差值。当该差值超过55 mV时,PFET的本 输出端的反馈电压,并放大该差值。如果反馈电压低于基 体切换到VOUT并关闭或开路。换言之,栅极连接到VOUT。 准电压,PMOS器件的栅极将被拉低,以便通过更多电 Rev. 0 | Page 17 of 28 ADP7105 应用信息 电容选择 图64所示为0402、1 μF 、10 V、X5R电容的电容与电压偏置 输出电容 特性关系图。电容的电压稳定性受电容尺寸和电压额定值 ADP7105设计采用节省空间的小型陶瓷电容,不过只要注 影响极大。一般而言,封装较大或电压额定值较高的电 意等效串联电阻(ESR)值要求,也可以采用大多数常用电 容具有较好的稳定性。X5R电介质的温度变化率在−40至 容。输出电容的ESR会影响LDO控制环路的稳定性。为了 +85温度范围内约为~±15%,与封装或电压额定值没有函 确保ADP7105稳定工作,推荐使用至少1 μF、ESR为1 Ω或更 数关系。 1.2 小的电容。输出电容还会影响负载电流变化的瞬态响应。 采用较大的输出电容值可以改善ADP7105对大负载电流变 1.0 CAPACITANCE (µF) 化的瞬态响应。图63显示了输出电容值为1 时的瞬态响应。 LOAD CURRENT 1 0.8 0.6 0.4 OUTPUT VOLTAGE 2 0 0 2 4 6 8 VOLTAGE (V) 10 11641-058 0.2 图64. 电容与电压偏置特性的关系 CH1 500mA Ω CH2 50mV M 20µs T 10% A CH1 270m A 11641-057 考虑电容随温度、元件容差和电压的变化时,可以利用公 式1确定最差情况下的电容。 CEFF = CBIAS × (1 − TEMPCO) × (1 − TOL) 图63. 输出瞬态响应(VOUT = 1.8 V,COUT = 1 ) (1) 其中: 输入旁路电容 在VIN至GND之间连接一个1 μF电容可以降低电路对PCB布 CBIAS为工作电压下的有效电容。TEMPCO是最差情况下的 局布线的敏感性,特别是遇到长输入走线或高信号源阻抗 电容温度系数。TOL是最差情况下的元件容差。 时。如果要求输出电容大于1 μF,可选用更高的输入电容来 本例中,假定X5R电介质在−40至+85范围内的最差条件温 与其相匹配。 度系数(TEMPCO)为15%。如图64所示,在1.8 V电压下,假 输入和输出电容特性 定电容容差(TOL)为10%,CBIAS=0.94 μF。 只要符合最小电容和最大ESR要求,ADP7105可以采用任 将这些值代入公式1中可得到: 何质量优良的陶瓷电容。陶瓷电容可采用各种各样的电介 质制造,温度和所施加的电压不同时其特性也不相同。电 容必须具有足以在必要的温度范围和直流偏置条件下确保 最小电容的电介质。推荐使用额定电压为6.3 V至25 V的X5R CEFF 因此,在选定输出电压条件下,本例中所选电容满足LDO 稳压器在温度和容差方面的最小电容要求。 或X7R电介质。Y5V和Z5U电介质的温度和直流偏置特性 为了保证ADP7105的性能,必须针对每一种应用来评估直 不佳,建议不要使用。 流偏置、温度和容差对电容性能的影响。 Rev. 0 | Page 18 of 28 ADP7105 可编程欠压闭锁(UVLO) 图65显示了EN/UVLO引脚的典型迟滞,这可以防止EN/ 在正常工作条件下,ADP7105利用EN/UVLO引脚使能和禁 UVLO引脚上的噪声在经过阈值点时引起开关振荡。 用VOUT引脚。如图65所示,当EN/UVLO上的上升电压越 过上阈值时,VOUT开启。当EN/UVLO上的下降电压越过 下阈值时,VOUT关闭。EN/UVLO阈值的迟滞由与EN/ UVLO引脚串联的戴维宁等效电阻决定。 针对要求受控启动的应用,ADP7105提供可编程软启动功 能。可编程软启动可以降低启动时的涌入电流并提供电压时 序控制。若要实现软启动,应在SS与GND之间连接一个小型 2.0 陶瓷电容。启动时,1 μA 电流源对此电容充电。ADP7105的 1.8 启动输出电压受SS引脚电压的限制,平稳地上升至标称输 1.6 出电压。软启动时间计算公式如下: 1.4 tSS = VREF × (CSS/ISS) 1.2 VOUT, EN/UVLO RISE VOUT, EN/UVLO FALL 其中: 0.8 tSS为软启动延迟。 0.6 VREF为1.22 V基准电压。 0.4 CSS为SS和GND之间的软启动电容。 0.2 ISS为SS提供的电流(1 μA) 。 0 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 2.50 2.75 3.00 EN/UVLO (V) 当ADP7105禁用(通过将EN驱动至低电平)时,软启动电容 通过内部5 Ω电阻放电至GND。 图65. 对EN/UVLO引脚工作方式的典型VOUT响应 7 上下阈值是用户可编程的,可以利用两个电阻来设置。当 EN/UVLO引脚电压低于1.23 V时,LDO禁用。当EN/UVLO 迟滞电流以提升电压,从而提供阈值迟滞。通常由两个外 部电阻设置LDO的最小工作电压。R1和R2电阻的值可通过 下式确定: R1 = VHYS R2 = 1.23 V × R1/(VIN − 1.23 V) EN OUTPUT VOLTAGE (V) 引脚电压跃迁至1.23 V以上时,LDO使能,该引脚提供10 μA 6 5 0nF 2 1 VHYS为所需的EN/UVLO迟滞电平。 0 在图66所示的例子中,使能阈值为2.46 V,迟滞为1 V。 OFF ON C IN + 1µF R1 100kΩ R2 100kΩ VIN VOUT SENSE +C OUT 1µF V OUT = 5V 100kΩ EN/ UVLO PG PG GND SS C SS 11641-059 V IN = 8V 0 5 10 TIME (ms) 迟滞也可以通过在EN/UVLO引脚上串联一个电阻来实现。 图66. EN/UVLO引脚的典型分压器 Rev. 0 | Page 19 of 28 10nF 3 其中: VIN为所需的开启电压。 6.8nF 2.7nF 4 图67. 典型启动性能 15 11641-061 1.0 11641-060 VOUT (V) 软启动功能 ADP7105 电源良好特性 ADP7105可调型号的降噪特性 ADP7105提供一个电源良好引脚(PG)来指示输出的状态。此 开漏输出需要一个外部上拉电阻连接至VIN或VOUT。如果 器件处于关断模式、限流模式或热关断,或者如果VOUT降至 标称输出电压的90%以下,电源良好引脚(PG)将立即变为低 电平。软启动期间,电源良好信号的上升阈值为标称输出 电压的93.5%。 固定输出ADP7105的超低输出噪声特性是通过如下方法实 当ADP7105有足够的输入电压来开启内部PG晶体管时,此 开漏输出保持低电平。PG晶体管通过一个上拉电阻端接至 VOUT或VIN。 当此电压上升时,电源良好精度为稳压器标称输出电压的 93.5%;当此电压下降时,跳变点为标称输出电压的90.8%。 如果VOUT降至标称输出电压的90.8%以下,则表明稳压器输 入电压关断或受到干扰,从而触发电源不良信号。 现的:LDO误差放大器保持单位增益,并设置基准电压等 于输出电压。这种架构不适用于可调输出电压LDO稳压 器。可调输出ADP7105采用更为传统的架构,其中基准电 压为固定值,误差放大器增益与输出电压成函数关系。传 统LDO架构的缺点是输出电压噪声与输出电压成比例。 可以对可调LDO电路稍加修改,以将输出电压噪声降低到 与固定输出ADP7105接近的水平。图70所示的电路在输出 电压设置电阻分压器上增加了2个元件:CNR和RNR,它们与 RFB1并联,用以降低误差放大器的交流增益。选择RNR等于 RFB2,从而将误差放大器的交流增益限制在约6 dB。实际增 益为RNR和RFB1的并联组合除以RFB2,这可以确保误差放大 器始终以大于1的增益工作。 当VOUT降至90.8%以下时,正常关断将导致电源良好信号变 为低电平。 选择的CNR应使得在频率为50 Hz至100 Hz时,CNR的电抗等 图68和图69显示了整个温度范围内的典型电源良好上升和下 降阈值。 流增益比直流增益低3 dB。 5 V IN = 8V –40°C –5°C +25°C +85°C +125°C OFF PG (V) 4 CIN 1µF R3 ON 100kΩ R4 100kΩ + VIN ADJ R FB1 40.2kΩ R FB2 13kΩ EN/ UVLO GND 3 VOUT V OUT = 5V + COUT 1µF + C NR 100nF R NR 13kΩ RPG 100kΩ PG PG SS CSS 2 11641-064 6 于RFB1 − RNR。此电容值设置的频率将使得误差放大器的交 图70. 更改可调输出LDO稳压器以降低噪声 可调LDO稳压器的噪声可通过下式计算,计算时假定固定 1 输出LDO的噪声约为15 μV: 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 5.0 VOUT (V) 11641-062 0 4.2 1 / 13 kΩ 15 μV × 1 + 1/13 kΩ + 1/ 40.2 kΩ 图68. 典型电源良好阈值与输出电压和温度的关系(VOUT 上升) 6 5 基于图70所示的元件值,ADP7105具有下列特性: –40°C –5°C +25°C +85°C +125°C • • • • • • 3 2 1 0 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 VOUT (V) 4.7 4.8 4.9 5.0 11641-063 PG (V) 4 直流增益:4.09 (12.2 dB) 3 dB滚降频率:59 Hz 高频交流增益:1.76 (4.89 dB) 降噪系数:1.33 (2.59 dB) 无降噪功能的ADP7105可调LDO的RMS噪声:27.8 有降噪功能的ADP7105可调LDO的RMS噪声(假定固定电 压选项为15 ):19.95 图69. 典型电源良好阈值与输出电压和温度的关系(VOUT 下降) Rev. 0 | Page 20 of 28 ADP7105 限流和热过载保护 的参数。这些参数包括环境温度、功率器件的功耗、结与 ADP7105内置限流和热过载保护电路,可防止功耗过大导 周围空气之间的热阻(θJA)。θJA值取决于所用的封装填充物 致受损。当输出负载达到775 mA(典型值)时,限流电路就会 和将封装GND引脚焊接到PCB所用的覆铜数量。 起作用。当输出负载超过775 mA时,输出电压会被降低,以 表6给出了各种PCB覆铜尺寸时8引脚SOIC和8引脚LFCSP封 保持恒定的电流限制。随着输出电压下降,电流折返至大 约50 mA,以最大程度降低LDO稳压器内部的发热量。 装的典型θJA值。表7给出了8引脚SOIC和8引脚LFCSP封装 的典型ΨJB值(含PCB面积)。 热过载保护电路将结温限制在150 °C(典型值)以下。在极端 表6. 典型θJA值 条件下(即高环境温度和/或高功耗),当结温开始升至150 °C 以上时,输出就会关闭,从而将输出电流降至0。当结温 降至135 °C以下时,输出又会开启,输出电流恢复为正常工 作值。 考虑VOUT至地发生负载短路的情况。首先,ADP7105的 限流功能起作用,因此,仅有775 mA电流传导至短路电路。 覆铜面积(mm2) 251 100 500 1000 6400 如果结的自发热量足够大,使其温度升至150 °C以上,热关 1 断功能就会激活,输出关闭,输出电流降至0。当结温冷 表7. 典型ΨJB值(含PCB面积) 却下来并降至135以下时,输出开启,将775 mA电流传导至 模型 8引脚 LFCSP1 8引脚 SOIC 短路路径中,再次导致结温升至150 °C以上。结温在135 °C 至150 °C范围内的热振荡导致电流在775 mA和0 mA之间振 LFCSP 165.1 125.8 68.1 56.4 42.1 器件焊接在最小尺寸引脚走线上。 ΨJB (°C/W) 15.1 31.3 荡;只要输出端存在短路,振荡就会持续下去。 1 限流和热过载保护旨在保护器件免受偶然过载条件影响。 ADP7105的结温可通过下式计算: 为保证器件稳定工作,必须从外部限制器件的功耗,使结 温不会超过125 °C。 TJ = TA + (PD × θJA) 其中: 散热考虑 TA是环境温度。 在输入至输出电压差很小的应用中,ADP7105不会产生很 多热量。然而,在环境温度很高和/或输入电压很大的应用 注意,LFCSP封装的ΨJB值包括PCB面积,该PCB面积通过裸露焊盘用作散 热器,而表4中的数值依据JEDEC标准。 PD为芯片的功耗,计算公式如下: PD = [(VIN − VOUT) × ILOAD] + (VIN × IGND) 结温125 °C。 其中: 当结温超过150°C时,稳压器进入热关断模式。只有当结 ILOAD为负载电流。 此,为了保证器件在所有条件下具有可靠性能,必须对具 (2) θJA为结至环境热阻。 中,封装发出的热量可能非常大,导致芯片结温超过最高 温降至135°C以下时,它才会恢复,以防永久性受损。因 θJA (°C/W) SOIC 167.8 111 65.9 56.1 45.8 (3) VIN和VOUT分别为输入和输出电压。 IGND为接地电流。 体应用进行热分析。芯片的结温为环境温度与功耗所引起 接地电流引起的功耗相当小,可忽略不计。因此,结温的 的封装温升之和,如公式2所示。 计算公式可简化为: 为保证器件可靠工作,ADP7105的结温不得超过125°C。为 确保结温低于此最高结温,用户需要注意会导致结温变化 TJ = TA + {[(VIN − VOUT) × ILOAD] × θJA} (4) 如公式4所示,针对给定的环境温度、输入与输出电压差 和连续负载电流,需满足PCB的最小覆铜尺寸要求,以确保 结温不升至125 °C以上。图71至图76显示了不同环境温度、 功耗和PCB覆铜面积下的结温计算结果。 Rev. 0 | Page 21 of 28 145 135 135 125 125 115 105 95 85 75 65 55 6400mm 2 500mm 2 25mm 2 TJ MAX 45 35 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 TOTAL POWER DISSIPATION (W) 85 75 65 55 6400mm 2 500mm 2 25mm 2 TJ MAX 45 35 25 0 0.2 0.4 0.6 130 130 JUNCTION TEMPERATURE (°C) 140 120 110 100 90 80 70 6400mm 2 500mm 2 25mm 2 TJ MAX 60 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 TOTAL POWER DISSIPATION (W) 70 50 6400mm 2 500mm 2 25mm 2 TJ MAX 0 0.2 0.4 JUNCTION TEMPERATURE (°C) 105 95 85 6400mm 2 500mm 2 25mm 2 TJ MAX 75 0.6 0.7 TOTAL POWER DISSIPATION (W) 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 TOTAL POWER DISSIPATION (W) 0.8 0.9 1.0 125 115 105 95 85 6400mm 2 500mm 2 25mm 2 TJ MAX 75 11641-067 JUNCTION TEMPERATURE (°C) 115 0.5 2.4 图75. SOIC,TA = 50°C 125 0.4 2.2 80 135 0.3 2.0 90 135 0.2 1.8 100 145 0.1 1.6 110 145 0 1.4 120 图72. LFCSP,TA = 50°C 65 1.2 60 11641-066 JUNCTION TEMPERATURE (°C) 140 0 1.0 图74. SOIC,TA = 25°C 图71. LFCSP,TA = 25°C 50 0.8 TOTAL POWER DISSIPATION (W) 11641-069 0 95 图73. LFCSP,TA = 85°C 65 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 TOTAL POWER DISSIPATION (W) 图76. SOIC,TA = 85°C Rev. 0 | Page 22 of 28 0.8 0.9 1.0 11641-070 25 115 105 11641-068 JUNCTION TEMPERATURE (°C) 145 11641-065 JUNCTION TEMPERATURE (°C) ADP7105 ADP7105 140 在已知板温的情况下,可以利用热特性参数(ΨJB)来估算结 温上升情况(见图77和图78)。最高结温(TJ)可由板温度(TB) (5) 8引脚LFCSP封装的Ψ JB典型值为15.1 °C/W,8引脚SOIC封 装则为31.3 °C/W(见表7)。 140 80 60 40 TB = 25°C TB = 50°C TB = 65°C TB = 85°C TJ MAX 20 100 0 80 0.5 1.0 1.5 2.0 图78. SOIC封装 60 40 TB = 25°C TB = 50°C TB = 65°C TB = 85°C TJ MAX 20 0 0 2.5 TOTAL POWER DISSIPATION (W) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 TOTAL POWER DISSIPATION (W) 11641-071 JUNCTION TEMPERATURE (TJ) 120 100 图77. LFCSP封装 Rev. 0 | Page 23 of 28 3.0 3.5 11641-072 TJ = TB + (PD × ΨJB) 120 JUNCTION TEMPERATURE (TJ) 和功耗(PD)通过下式计算: ADP7105 印刷电路板布局考虑 通过增加ADP7105引脚处的覆铜用量,可改善封装的散热 性能。但是,如表6所示,这种增加存在效益递减的现 象,当覆铜量达到某一数量点后,再继续增加覆铜的用量 并不会带来明显的散热效益。 11641-074 输入电容应尽可能靠近VIN和GND引脚放置。输出电容应 尽可能靠近VOUT和GND引脚放置。在板面积受限的情况 下,采用0805或0603尺寸的电容和电阻可实现最小尺寸解 决方案。 11641-073 图80. SOIC PCB布局示例 图79. LFCSP PCB布局示例 Rev. 0 | Page 24 of 28 ADP7105 外形尺寸 2.48 2.38 2.23 3.10 3.00 SQ 2.90 8 5 EXPOSED PAD INDEX AREA 4 TOP VIEW SEATING PLANE 0.30 0.25 0.18 0.20 MIN PIN 1 INDICATOR (R 0.2) 1 BOTTOM VIEW 0.80 MAX 0.55 NOM 0.80 0.75 0.70 1.74 1.64 1.49 0.05 MAX 0.02 NOM COPLANARITY 0.08 0.20 REF 0.50 BSC FOR PROPER CONNECTION OF THE EXPOSED PAD, REFER TO THE PIN CONFIGURATION AND FUNCTION DESCRIPTIONS SECTION OF THIS DATA SHEET. 02-05-2013-B 0.50 0.40 0.30 COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-229-WEED-4 图81. 8引脚引线框芯片级封装[LFCSP_WD] 3 mm x 3 mm,超薄体,双列引脚 (CP-8-5) 图示尺寸单位:mm 5.00 4.90 4.80 3.098 0.356 5 1 4 6.20 6.00 5.80 4.00 3.90 3.80 2.41 0.457 FOR PROPER CONNECTION OF THE EXPOSED PAD, REFER TO THE PIN CONFIGURATION AND FUNCTION DESCRIPTIONS SECTION OF THIS DATA SHEET. BOTTOM VIEW 1.27 BSC 3.81 REF TOP VIEW 1.65 1.25 1.75 1.35 SEATING PLANE 0.51 0.31 0.50 0.25 0.10 MAX 0.05 NOM COPLANARITY 0.10 8° 0° 45° 0.25 0.17 1.04 REF 1.27 0.40 COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-012-A A 图82. 8引脚标准小型封装,带裸露焊盘[SOIC_N_EP] 窄体(RD-8-2) 图示尺寸单位:mm Rev. 0 | Page 25 of 28 06-03-2011-B 8 ADP7105 订购指南 型号1 ADP7105ACPZ-1.8-R7 ADP7105ACPZ-3.3-R7 ADP7105ACPZ-5.0-R7 ADP7105ACPZ-R2 ADP7105ACPZ-R7 ADP7105ARDZ-1.8 ADP7105ARDZ-1.8-R7 ADP7105ARDZ-3.3 ADP7105ARDZ-3.3-R7 ADP7105ARDZ-5.0 ADP7105ARDZ-5.0-R7 ADP7105ARDZ ADP7105ARDZ-R7 1 温度范围 −40°C至+125°C −40°C至+125°C −40°C至+125°C −40°C至+125°C −40°C至+125°C −40°C至+125°C −40°C至+125°C −40°C至+125°C −40°C至+125°C −40°C至+125°C −40°C至+125°C −40°C至+125°C −40°C至+125°C 输出电压(V) 1.8 3.3 5 可调 可调 1.8 1.8 3.3 3.3 5 5 可调 可调 Z = 符合RoHS标准的器件。 Rev. 0 | Page 26 of 28 封装描述 8引脚 LFCSP_WD 8引脚 LFCSP_WD 8引脚 LFCSP_WD 8引脚 LFCSP_WD 8引脚 LFCSP_WD 8引脚 SOIC_N_EP 8引脚 SOIC_N_EP 8引脚 SOIC_N_EP 8引脚 SOIC_N_EP 8引脚 SOIC_N_EP 8引脚 SOIC_N_EP 8引脚 SOIC_N_EP 8引脚 SOIC_N_EP 封装选项 CP-8-5 CP-8-5 CP-8-5 CP-8-5 CP-8-5 RD-8-2 RD-8-2 RD-8-2 RD-8-2 RD-8-2 RD-8-2 RD-8-2 RD-8-2 标识 LNS LNT LNU LNV LNV ADP7105 注释 Rev. 0 | Page 27 of 28 ADP7105 注释 ©2013 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. D11641sc-0-7/13(0) Rev. 0 | Page 28 of 28