Onsemi NCP189 LDO穩(wěn)壓器：高性能與可靠性的完美結(jié)合

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，低壓差線性穩(wěn)壓器（LDO）是不可或缺的關(guān)鍵組件，它能為各種電路提供穩(wěn)定的電源。今天，我們要深入探討Onsemi的NCP189 LDO穩(wěn)壓器，這款產(chǎn)品以其卓越的性能和豐富的特性，在眾多應(yīng)用中展現(xiàn)出強(qiáng)大的競爭力。

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一、NCP189簡介

NCP189是一款0.5A的LDO穩(wěn)壓器，屬于新一代高電源抑制比（PSRR）、低噪聲和低壓差的調(diào)節(jié)器，具備Power Good開集電極輸出功能。它專為滿足射頻（RF）和敏感模擬電路的需求而設(shè)計(jì)，能夠提供低噪聲、高PSRR和低靜態(tài)電流，同時(shí)支持將輸出電壓調(diào)節(jié)至低至0.6V，并且在負(fù)載/線路瞬態(tài)響應(yīng)方面表現(xiàn)出色。該器件采用4.7μF的輸入和輸出陶瓷電容器，封裝形式為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的WDFNW6 0.65P，2mm x 2mm。

典型應(yīng)用原理圖

二、關(guān)鍵特性

2.1 寬輸入電壓范圍

其工作輸入電壓范圍為1.6V至5.5V，提供了從0.6V到5.0V的固定電壓選項(xiàng)，可調(diào)版本的參考電壓為0.6V，在25°C時(shí)初始精度為±0.7%，在負(fù)載和溫度變化時(shí)精度為±1%。這使得它能夠適應(yīng)多種不同的電源環(huán)境，為不同的應(yīng)用場景提供穩(wěn)定的輸出電壓。

2.2 低功耗設(shè)計(jì)

典型靜態(tài)電流僅為35μA，關(guān)機(jī)電流典型值為0.1μA，非常適合對(duì)功耗要求苛刻的應(yīng)用。例如，在一些便攜式設(shè)備中，低功耗的LDO穩(wěn)壓器可以有效延長電池續(xù)航時(shí)間。

2.3 低壓差特性

在500mA負(fù)載下，3.3V變體的典型壓差僅為65mV，這意味著即使輸入輸出電壓差較小，NCP189也能正常工作，提高了電源的轉(zhuǎn)換效率。

2.4 高PSRR和低噪聲

在100mA負(fù)載、1kHz頻率下，PSRR典型值為85dB，能夠有效抑制電源中的紋波和噪聲。固定版本的輸出電壓噪聲僅為10μVRMS，為對(duì)噪聲敏感的電路提供了干凈的電源。

2.5 輸出電壓斜率控制

提供4種可選的輸出電壓斜率控制選項(xiàng)（5mV/μs、10mV/μs、30mV/μs和100mV/μs），可以根據(jù)不同的應(yīng)用需求進(jìn)行靈活調(diào)整，避免電壓突變對(duì)電路造成的影響。

2.6 環(huán)保設(shè)計(jì)

該器件符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)，無鉛、無鹵/無溴化阻燃劑（BFR），滿足環(huán)保要求。

三、引腳功能與絕對(duì)最大額定值

3.1 引腳功能

3.2 絕對(duì)最大額定值

在設(shè)計(jì)電路時(shí)，必須確保各參數(shù)不超過這些額定值，否則可能會(huì)損壞器件，影響其功能和可靠性。

四、熱特性與電氣特性

4.1 熱特性

通過合理的散熱設(shè)計(jì)，可以確保器件在工作過程中保持在安全的溫度范圍內(nèi)，提高其穩(wěn)定性和壽命。

4.2 電氣特性

文檔中詳細(xì)列出了NCP189在不同條件下的電氣特性，包括輸入電壓、輸出電壓精度、參考電壓、線路調(diào)節(jié)、負(fù)載調(diào)節(jié)、壓差電壓、輸出電流限制、短路電流、靜態(tài)電流、關(guān)機(jī)電流等參數(shù)。這些參數(shù)為工程師在設(shè)計(jì)電路時(shí)提供了重要的參考依據(jù)。例如，在選擇合適的輸入電壓和負(fù)載電流時(shí)，需要根據(jù)這些電氣特性來確保器件的正常工作。

在實(shí)際應(yīng)用中，NCP189的這些電氣特性發(fā)揮著重要作用。在通信系統(tǒng)中，其高PSRR和低噪聲特性能夠有效抑制電源中的干擾，為射頻電路提供穩(wěn)定、干凈的電源，保證通信信號(hào)的質(zhì)量。在車載網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程信息處理、信息娛樂和集群等汽車應(yīng)用中，寬輸入電壓范圍和低功耗設(shè)計(jì)使其能夠適應(yīng)汽車電氣系統(tǒng)的復(fù)雜環(huán)境，同時(shí)降低功耗，提高系統(tǒng)的可靠性和續(xù)航能力。

五、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的關(guān)系、壓差電壓與溫度的關(guān)系、電流限制與溫度的關(guān)系、短路電流與溫度的關(guān)系、線路調(diào)節(jié)與溫度的關(guān)系、負(fù)載調(diào)節(jié)與溫度的關(guān)系、靜態(tài)電流與溫度和輸入電壓的關(guān)系、禁用電流與溫度的關(guān)系、反饋輸入電流與溫度的關(guān)系、使能閾值與溫度的關(guān)系、Power Good閾值與溫度的關(guān)系、Power Good飽和電壓與溫度的關(guān)系、有源放電電阻與溫度和輸入電壓的關(guān)系、電源抑制比與頻率的關(guān)系、輸出電壓噪聲頻譜密度等。這些曲線直觀地展示了NCP189在不同條件下的性能表現(xiàn)，工程師可以根據(jù)這些曲線來評(píng)估器件在實(shí)際應(yīng)用中的性能，進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。

六、應(yīng)用信息

6.1 Power Good輸出連接

NCP189的Power Good功能可用于更好地與MCU系統(tǒng)接口。Power Good輸出為開集電極類型，能夠吸收高達(dá)10mA的電流。推薦的工作電流在10μA至1mA之間，以獲得低飽和電壓。外部上拉電阻可以連接到最高5.5V的任何電壓。需要注意的是，當(dāng)通過使能輸入禁用LDO時(shí)，Power Good內(nèi)部電路將失效，以實(shí)現(xiàn)最低的內(nèi)部電流消耗。在將Power Good用作電源排序功能的一部分時(shí)，應(yīng)將外部上拉電阻連接到NCP189的輸出電壓，同時(shí)建議使用有源放電選項(xiàng)來放電連接到LDO的輸出電容器。

6.2 輸入和輸出去耦

為了保證NCP189的穩(wěn)定工作，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)妮斎牒洼敵鋈ヱ?。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電容器，以提供低阻抗路徑，減少輸入電壓中的AC信號(hào)和噪聲的影響。輸出電容器方面，NCP189不需要輸出電容器具有最小等效串聯(lián)電阻（ESR），使用2.2μF或更大的標(biāo)準(zhǔn)陶瓷電容器即可保證器件的穩(wěn)定性。為了獲得最佳性能和穩(wěn)定性，建議使用4.7μF或更高的電容器，同時(shí)要注意避免使用過高的輸出電容，以免在某些條件下導(dǎo)致不穩(wěn)定。

6.3 受控輸出電壓斜率

NCP189具有內(nèi)部輸出電壓斜率控制功能，使能后有大約85μs的死區(qū)時(shí)間，之后輸出電壓從0V單調(diào)上升到標(biāo)稱輸出電壓。用戶可以從4種可選的斜率選項(xiàng)中選擇合適的斜率，以滿足不同的應(yīng)用需求。需要注意的是，輸出噪聲會(huì)隨著輸出電壓與固定電壓或反饋電壓的比值而放大，因此在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮這一因素。

6.4 可調(diào)版本應(yīng)用

如果用戶需要非標(biāo)準(zhǔn)/特殊電壓選項(xiàng)，并且對(duì)輸出噪聲有嚴(yán)格要求，可以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。在這種情況下，原始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始固定選項(xiàng)，范圍從0.6V到5.0V。為了避免反饋電流對(duì)輸出電壓精度的影響，建議使用1kΩ至220kΩ的電阻值。

七、訂購信息與封裝尺寸

7.1 訂購信息

文檔提供了NCP189的部分訂購信息，包括不同電壓選項(xiàng)和封裝形式的器件型號(hào)、標(biāo)記、選項(xiàng)、封裝和運(yùn)輸方式。其他電壓選項(xiàng)和斜率選項(xiàng)可根據(jù)需求進(jìn)行定制。

7.2 封裝尺寸

NCP189采用WDFNW6 2x2, 0.65P CASE 511DW封裝，文檔詳細(xì)給出了該封裝的尺寸信息，包括各尺寸的最小值、標(biāo)稱值和最大值。在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)這些尺寸信息來合理布局器件，確保其安裝和焊接的正確性。

八、總結(jié)

Onsemi的NCP189 LDO穩(wěn)壓器以其高性能、低功耗、高可靠性和豐富的特性，成為了許多應(yīng)用場景的理想選擇。在設(shè)計(jì)過程中，工程師需要充分了解其各項(xiàng)特性和參數(shù)，結(jié)合具體的應(yīng)用需求進(jìn)行合理的選型和設(shè)計(jì)。同時(shí)，要注意遵循文檔中的建議和注意事項(xiàng)，如輸入輸出去耦、散熱設(shè)計(jì)、引腳連接等，以確保器件的正常工作和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。希望本文能夠?yàn)?a href="http://www.brongaenegriffin.com/v/tag/125/" target="_blank">電子工程師在使用NCP189 LDO穩(wěn)壓器時(shí)提供有價(jià)值的參考。你在實(shí)際應(yīng)用中是否遇到過類似LDO穩(wěn)壓器的問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)留言分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。