深入解析ON Semiconductor NCV8189 LDO穩(wěn)壓器

在電子設(shè)計領(lǐng)域，低壓差線性穩(wěn)壓器（LDO）是非常關(guān)鍵的元件，它能為各種電路提供穩(wěn)定的電源。今天我們要詳細探討的是ON Semiconductor的NCV8189 LDO穩(wěn)壓器，它具有諸多出色的特性，適用于多種應用場景。

文件下載：onsemi NCV8189高精度LDO穩(wěn)壓器.pdf

一、NCV8189簡介

NCV8189是一款0.5A的LDO穩(wěn)壓器，屬于下一代高電源抑制比（PSRR）、低噪聲和低壓差穩(wěn)壓器，具備Power Good開集電極輸出。它專為滿足射頻（RF）和敏感模擬電路的需求而設(shè)計，能提供低噪聲、高PSRR和低靜態(tài)電流，輸出電壓可低至0.6V，并且在負載/線路瞬態(tài)響應方面表現(xiàn)優(yōu)異。該器件可搭配4.7μF的輸入和輸出陶瓷電容使用，有工業(yè)標準的DFNW8 0.65P（3mm x 3mm）和WDFNW6 0.65P（2mm x 2mm）兩種封裝可選。

典型應用示意圖

二、主要特性

2.1 電壓范圍與精度

• 輸入電壓范圍：1.6V至5.5V，能適應多種電源輸入。
• 固定電壓選項：提供0.6V至5.0V的固定電壓輸出，也有可調(diào)版本，參考電壓為0.6V，在25°C時初始精度為±0.7%，在負載和溫度變化（高達125°C）時精度為±1%。

2.2 低功耗特性

• 靜態(tài)電流：典型值為35μA，關(guān)機電流典型值為0.1μA，有助于降低系統(tǒng)功耗。

2.3 低壓差與高PSRR

• 低壓差：對于3.3V的變體，在0.5A負載時典型壓差為65mV。
• 高PSRR：在100mA、f = 1kHz時典型值為85dB，能有效抑制電源紋波。

2.4 低噪聲與穩(wěn)定性

• 低噪聲：固定版本在10Hz至100kHz頻率范圍內(nèi)輸出電壓噪聲為10μVRMS。
• 穩(wěn)定性：搭配4.7μF的小尺寸陶瓷電容即可穩(wěn)定工作。

2.5 輸出電壓斜率控制

具備可控的輸出電壓斜率，有5mV/μs、10mV/μs、30mV/μs和100mV/μs四種選項可供選擇。

2.6 環(huán)保特性

該器件為無鉛、無鹵素/無溴化阻燃劑（BFR），符合RoHS標準。

三、引腳功能說明

四、絕對最大額定值

注1：安全工作區(qū)域請參考電氣特性和應用信息。 注2：該器件系列具有ESD保護，通過特定方法進行測試。

五、熱特性

注3：自然對流下的結(jié)到環(huán)境熱阻是在高K電路板（2s2p，1in2，1oz Cu）上按照JEDEC51.7指南進行模擬得到的。 注4：結(jié)到外殼（底部）熱阻是通過對IC暴露焊盤進行冷板測試模擬得到的。

六、電氣特性

電氣特性是評估器件性能的重要依據(jù)，NCV8189在不同條件下的電氣特性如下：

6.1 關(guān)機電流

• VEN ≤ 0.4V，TJ ≤ 125°C時，典型值為0.1μA，最大值為3.5μA。
• VEN ≤ 0.4V，TJ > 125°C時，最大值為3.5μA。

6.2 EN引腳閾值電壓

• EN輸入電壓為“H”時，VENH最小值為1V。
• EN輸入電壓為“L”時，VENL最大值為0.4V。

6.3 EN下拉電流

VEN = 5V時，典型值為0.2μA，最大值為0.6μA。

6.4 Power Good閾值電壓

• 輸出電壓上升時，VPGUP為95%。
• 輸出電壓下降時，VPGDW為90%。

6.5 Power Good輸出電壓低

IPG = 1mA，開漏輸出時，典型值為30mV，最大值為100mV。

6.6 開啟延遲時間

COUT = 4.7μF，從VEN有效到VOUT開始上升的時間，典型值為85μs。

6.7 斜率時間

不同選項下，從VEN有效到VOUT達到95%VOUT(NOM)的斜率時間不同，“C”選項為5mV/μs，“D”選項為10mV/μs，“E”選項為30mV/μs，“F”選項為100mV/μs。

6.8 電源抑制比

VOUT(NOM) = 3.3V，IOUT = 100mA時，f = 1kHz時典型值為85dB，f = 10kHz時為75dB，f = 100kHz時為53dB，f = 1MHz時為40dB。

6.9 輸出電壓噪聲（固定版本）

f = 10Hz至100kHz，IOUT = 100mA時，典型值為10μVRMS。

6.10 熱關(guān)斷閾值

溫度上升時，TsDH典型值為165°C，溫度遲滯THYST為15°C。

6.11 有源輸出放電電阻

VEN < 0.4V，AD版本時，典型值為250Ω。

七、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、壓差電壓與溫度、電流限制與溫度等關(guān)系曲線。這些曲線能幫助工程師直觀地了解器件在不同條件下的性能表現(xiàn)，在實際設(shè)計中具有重要的參考價值。例如，通過輸出電壓與溫度的曲線，我們可以預測在不同溫度環(huán)境下輸出電壓的變化情況，從而進行相應的補償設(shè)計。

八、應用信息

8.1 應用場景

NCV8189適用于通信系統(tǒng)、車載網(wǎng)絡(luò)、遠程信息處理、信息娛樂和集群以及通用汽車等領(lǐng)域。

8.2 Power Good輸出連接

該器件的Power Good功能可更好地與MCU系統(tǒng)接口，其輸出為開集電極類型，能吸收高達10mA的電流。推薦工作電流在10μA至1mA之間，以獲得低飽和電壓。外部上拉電阻可連接到最高5.5V的任何電壓。當LDO通過使能輸入禁用時，Power Good內(nèi)部電路仍能正常工作，但待機電流會增加。若要將Power Good用于電源排序功能并要求低待機電流，建議將外部上拉電阻連接到NCV8189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。

8.3 輸入去耦（CIN）

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，它能為疊加在恒定輸入電壓上的任何不需要的交流信號或噪聲提供低阻抗路徑，減少輸入走線電感和源電阻在負載電流突然變化時的影響。更高電容和更低ESR的電容將改善整體線路瞬態(tài)響應。

8.4 輸出去耦（COUT）

NCV8189對輸出電容的最小等效串聯(lián)電阻（ESR）沒有要求，使用2.2μF或更大的標準陶瓷電容即可穩(wěn)定工作。為了在所有條件（溫度、輸出電流負載等）下獲得最佳性能和穩(wěn)定性，建議使用4.7μF或更高的電容，X5R和X7R類型的電容在溫度變化時電容變化最小，較為合適。但需注意，過高的輸出電容（如100μF及以上）在某些條件下，特別是輕負載條件下，可能會導致不穩(wěn)定。

8.5 受控輸出電壓斜率

NCV8189具有內(nèi)部輸出電壓斜率控制，使能事件后有大約85μs的死區(qū)時間用于所有內(nèi)部LDO模塊的正確啟動，之后輸出電壓從0單調(diào)上升到標稱輸出電壓?？偡€(wěn)定時間由電壓選項和斜率決定，用戶可從4種選項中選擇。需要注意的是，輸出噪聲會按VOUT / VFIX或VOUT / VFB的比例放大。

8.6 可調(diào)版本

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。此時，原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固定選項，范圍為0.6V至5.0V。為了減少流入FB和SNS引腳的電流對輸出電壓精度的影響，建議R1和R2的值在1k至220k之間。

8.7 功率耗散和散熱

器件的最大功耗取決于電路板設(shè)計和布局，PCB上的安裝焊盤配置、電路板材料和環(huán)境溫度會影響器件結(jié)溫的上升速率。為了可靠運行，結(jié)溫應限制在+150°C。NCV8189能處理的最大功耗可通過公式 $P{D( MAX )}=\frac{\left[T{J( MAX )}-T{A}\right]}{R{B J A}}$ 計算。

九、訂購信息

其他電壓選項和斜率選項（D / E / F）可按需提供。

十、機械封裝尺寸

文檔還提供了DFNW8 3x3和WDFNW6 2x2封裝的機械尺寸和標記圖，這些信息對于電路板設(shè)計和器件安裝非常重要，工程師在設(shè)計時需要嚴格按照這些尺寸進行布局，以確保器件的正確安裝和使用。

綜上所述，ON Semiconductor的NCV8189 LDO穩(wěn)壓器憑借其出色的性能和豐富的特性，為電子工程師在電源設(shè)計方面提供了一個優(yōu)秀的選擇。在實際應用中，工程師需要根據(jù)具體的需求和設(shè)計要求，合理選擇器件型號和參數(shù)，并注意各項應用注意事項，以充分發(fā)揮該器件的優(yōu)勢，實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的電源設(shè)計。你在使用NCV8189或者其他LDO穩(wěn)壓器時，遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。