深入解析 onsemi NCV59801 LDO 穩(wěn)壓器：特性、應用與設計要點

引言

在電子設備的電源管理領域，低壓差線性穩(wěn)壓器（LDO）扮演著至關重要的角色。今天我們要詳細探討的是 onsemi 推出的 NCV59801 1A LDO 穩(wěn)壓器，它具備高 PSRR、低噪聲、低靜態(tài)電流等一系列出色特性，專為滿足 RF 和敏感模擬電路的需求而設計。接下來，讓我們深入了解這款穩(wěn)壓器的各項細節(jié)。

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產品概述

NCV59801 是一款 1A 的 LDO 穩(wěn)壓器，屬于新一代高 PSRR、低噪聲和低 dropout 穩(wěn)壓器，帶有 Power Good 開集電極輸出。它能提供低噪聲、高 PSRR 和低靜態(tài)電流，可將輸出電壓調節(jié)至低至 0.6 V，還具備出色的負載/線路瞬態(tài)響應。該器件設計為與 4.7 μF 的輸入和輸出陶瓷電容配合使用，有工業(yè)標準的 DFNW8 0.65P（3 mm x 3 mm）和 WDFNW6 0.65P（2 mm x 2 mm）兩種封裝可供選擇。

典型應用示意圖

特性亮點

寬輸入輸出電壓范圍

• 工作輸入電壓范圍為 1.6 V 至 5.5 V，固定電壓選項從 0.6 V 到 5.0 V，可調版本參考電壓為 0.6 V ±0.7%（25°C 初始精度），在負載和溫度變化（高達 125°C）時精度為 ±1%。這使得它在不同的電源環(huán)境和應用需求下都能穩(wěn)定工作。

  低功耗設計

• 典型靜態(tài)電流為 35 μA，關機電流典型值為 0.1 μA，非常適合對功耗敏感的應用，有助于延長電池供電設備的續(xù)航時間。

  出色的電氣性能

• 極低的 dropout 電壓，例如 3.3 V 變體在 1 A 負載時典型值為 120 mV；高 PSRR，在 100 mA、f = 1 kHz 時典型值為 85 dB；低噪聲，固定版本為 10 μVRMS。這些特性保證了輸出電壓的穩(wěn)定性和純凈度，滿足了 RF 和敏感模擬電路對電源質量的嚴格要求。

  其他特性

• 輸出電壓壓擺率可控，從 5 mV / s 可選；具有電流限制、軟啟動和熱保護等標準功能；符合 AEC - Q100 標準，適用于汽車和其他有特殊要求的應用。

引腳功能與絕對最大額定值

引腳功能

絕對最大額定值

了解器件的絕對最大額定值對于確保其安全可靠運行至關重要。例如，輸入電壓范圍為 -0.3 至 6 V，輸出電壓范圍為 -0.3 至 VIN + 0.3（最大 6 V）等。超過這些額定值可能會損壞器件，影響其功能和可靠性。

熱特性

熱特性對于功率器件的性能和可靠性有著重要影響。NCV59801 在不同封裝下具有不同的熱阻參數(shù)，如 WDFNW6 - 2x2 封裝的結到環(huán)境熱阻（ReJA）為 60 °C/W，DFNW8 - 3x3 封裝的 ReJA 為 44.4 °C/W。在設計 PCB 時，需要考慮這些熱阻參數(shù)，合理布局散熱路徑，以確保器件在工作過程中不會因過熱而性能下降或損壞。

電氣特性

電氣特性是評估器件性能的關鍵指標。在 -40°C ≤ TJ ≤ 150°C 的溫度范圍內，按照特定的測試條件（如 VIN = VOUT(NOM) + 0.5 V 或 1.6 V，取較大值，IOUT = 1 mA 等）進行測試。其電氣特性包括關機電流、EN 引腳閾值電壓、電源良好閾值電壓、電源抑制比等。例如，電源抑制比在不同頻率下有不同的值，在 100 mA、f = 1 kHz 時為 85 dB，隨著頻率升高而逐漸降低。這些特性為工程師在不同應用場景下選擇合適的工作條件提供了重要依據(jù)。

典型特性曲線

文檔中提供了一系列典型特性曲線，如輸出電壓與溫度的關系、dropout 電壓與溫度的關系、電流限制與溫度的關系等。這些曲線直觀地展示了器件在不同工作條件下的性能變化。例如，通過輸出電壓與溫度的曲線，我們可以了解到在不同溫度環(huán)境下輸出電壓的穩(wěn)定性，從而在設計時采取相應的補償措施，確保輸出電壓在整個溫度范圍內都能滿足應用要求。

應用信息

電源良好輸出連接

NCV59801 的 Power Good 功能可用于更好地與 MCU 系統(tǒng)接口。其輸出為開集電極類型，能夠吸收高達 10 mA 的電流。推薦的工作電流在 10 μA 至 1 mA 之間，以獲得低飽和電壓。在使用 Power Good 作為電源排序功能的一部分時，應將外部上拉電阻連接到 NCV59801 的輸出電壓，同時建議使用有源放電選項來放電連接到 LDO 的輸出電容。

輸入輸出去耦

• 輸入去耦：建議在器件的 IN 和 GND 引腳之間連接至少 4.7 μF 的陶瓷 X5R 或 X7R 電容，以提供低阻抗路徑，減少輸入電壓上的交流信號和噪聲影響，改善線路瞬態(tài)響應。
• 輸出去耦：NCV59801 對輸出電容的等效串聯(lián)電阻（ESR）沒有最低要求，使用 2.2 μF 或更大的標準陶瓷電容即可穩(wěn)定工作。為了在各種條件下獲得最佳性能和穩(wěn)定性，建議使用 4.7 μF 或更高的電容。但要注意，過高的輸出電容（如 100 μF 及以上）在某些條件下可能會導致不穩(wěn)定，特別是在輕負載條件下。

  受控輸出電壓壓擺率

  該器件具有內部輸出電壓壓擺率控制功能。啟用后有大約 85 μs 的死區(qū)時間，之后輸出電壓從 0 單調上升到標稱輸出電壓。用戶可以從 4 種可選的壓擺率選項（5 mV/s、10 mV/s、30 mV/s 和 100 mV/s）中選擇。需要注意的是，輸出噪聲會按 VOUT / VFIX 或 VOUT / VFB 比例放大。

  可調版本應用

  如果用戶需要非標準/特殊電壓選項且對輸出噪聲要求較高，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。這樣，原始固定電壓就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，范圍從 0.6 V 到 5.0 V。為了避免反饋電流對輸出電壓精度的影響，建議 R1 和 R2 的值在 1 k 至 220 k 之間。

  功率耗散和散熱

  器件的最大功耗取決于 PCB 設計和布局，包括安裝焊盤配置、電路板材料和環(huán)境溫度等因素。為了確?？煽窟\行，結溫應限制在 +150°C 以內。可以通過相關公式計算最大功耗和輸入電壓等參數(shù)。

訂購信息

文檔提供了詳細的訂購信息，包括不同電壓選項和封裝的器件型號、標記、選項、封裝形式和運輸方式等。用戶可以根據(jù)自己的需求選擇合適的產品。例如，NCV59801CMTWADJTAG 為可調版本，采用 WDFNW6 2x2 封裝，帶有有源輸出放電和 5 mV/us 的壓擺率，以 3000 個/卷帶和卷軸的形式運輸。

機械尺寸

文檔還給出了 DFNW8 3x3 和 WDFNW6 2x2 兩種封裝的機械尺寸和相關說明。這些尺寸信息對于 PCB 設計和器件安裝非常重要，工程師需要根據(jù)這些尺寸來合理規(guī)劃 PCB 上的器件布局和焊盤設計，確保器件能夠正確安裝和焊接。

總結

onsemi 的 NCV59801 LDO 穩(wěn)壓器憑借其出色的性能和豐富的功能，為 RF 和敏感模擬電路等應用提供了可靠的電源解決方案。在設計過程中，工程師需要充分考慮其特性、引腳功能、電氣參數(shù)、熱特性等因素，合理選擇工作條件和外部元件，以實現(xiàn)最佳的性能和可靠性。同時，要嚴格遵守器件的絕對最大額定值，確保器件在安全的工作范圍內運行。你在使用類似 LDO 穩(wěn)壓器的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經驗和見解。