SGM2033：250mA超低噪聲高PSRR LDO穩(wěn)壓器的卓越之選

在電子設(shè)備的電源管理領(lǐng)域，低壓差線性穩(wěn)壓器（LDO）扮演著至關(guān)重要的角色。今天，我們就來深入了解一款性能出色的LDO——SGM2033，它由SGMICRO公司推出，專為射頻和模擬電路設(shè)計(jì)，具備超低噪聲、高電源抑制比（PSRR）等顯著特點(diǎn)。

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產(chǎn)品概述

SGM2033采用CMOS技術(shù)設(shè)計(jì)，是一款超低噪聲、低輸入電壓、高PSRR、高精度且低壓差的線性穩(wěn)壓器，能夠提供250mA的輸出電流。其工作輸入電壓范圍為1.8V至5.5V，輸出電壓范圍為1.2V至5.0V。此外，它還具備邏輯控制關(guān)機(jī)模式、短路電流限制和熱關(guān)斷保護(hù)等功能，并且在禁用狀態(tài)下具有自動放電功能，可快速釋放輸出電壓。

SGM2033適用于對噪聲要求較低且需要快速瞬態(tài)響應(yīng)電源的應(yīng)用場景，如智能手機(jī)相機(jī)模塊的電源等。它提供綠色SOT - 23 - 5和UTDFN - 1×1 - 4AL兩種封裝形式，工作溫度范圍為 - 40℃至 + 125℃。

產(chǎn)品特性

電氣性能

• 寬輸入輸出電壓范圍：工作輸入電壓范圍為1.8V至5.5V，固定和可調(diào)輸出電壓范圍均為1.2V至5.0V，能滿足多種不同的應(yīng)用需求。
• 低靜態(tài)電流：典型靜態(tài)電流僅為13.5μA，關(guān)機(jī)電流低至0.1μA，有助于降低功耗，延長電池續(xù)航時(shí)間。
• 高PSRR：在1kHz時(shí)典型PSRR可達(dá)94dB，能有效抑制電源噪聲，為射頻和模擬電路提供干凈穩(wěn)定的電源。
• 低壓差：在250mA輸出電流且 (V_{OUT}=1.8V) 時(shí)，SOT - 23 - 5封裝的典型壓差為175mV，UTDFN - 1×1 - 4AL封裝的典型壓差為145mV。
• 輸出電流限制：典型輸出電流限制為500mA，短路電流限制為220mA，可有效保護(hù)電路免受過載和短路的影響。

保護(hù)功能

• 短路保護(hù)：當(dāng)輸出引腳短路到地時(shí)，短路保護(hù)功能會將輸出電流限制在220mA，防止器件損壞。
• 熱關(guān)斷保護(hù)：當(dāng)芯片溫度超過熱關(guān)斷閾值（165℃）時(shí)，SGM2033會進(jìn)入關(guān)機(jī)狀態(tài)，直到芯片溫度降至145℃以下，確保器件在高溫環(huán)境下的安全運(yùn)行。

其他特性

• 快速負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)：能夠快速響應(yīng)負(fù)載變化，保持輸出電壓的穩(wěn)定。
• 小尺寸陶瓷電容穩(wěn)定性：與1μF的小尺寸陶瓷電容配合使用時(shí)仍能保持穩(wěn)定。

典型應(yīng)用電路

SGM2033提供固定電壓和可調(diào)電壓兩種典型應(yīng)用電路。在可調(diào)電壓應(yīng)用中，通過連接兩個(gè)外部電阻到ADJ引腳，可以根據(jù)公式 (V{OUT}=V{FB}×(1 + frac{R{1}}{R{2}})) 來調(diào)整輸出電壓，其中 (V{FB}=1.2V)。同時(shí)，在 (R{1}) 上并聯(lián)一個(gè) (C_{FF}≥100pF) 的電容可以提高反饋環(huán)路的穩(wěn)定性和PSRR，增強(qiáng)瞬態(tài)響應(yīng)并降低輸出噪聲。

應(yīng)用信息

電容選擇

• 輸入電容（ (C_{IN}) ）：輸入去耦電容應(yīng)盡可能靠近IN引腳連接，建議選擇0.1μF或更大的X7R或X5R陶瓷電容，以確保器件的穩(wěn)定性和良好的動態(tài)性能。當(dāng) (V_{IN}) 需要瞬時(shí)提供大電流時(shí)，應(yīng)使用多個(gè)輸入電容來限制輸入跟蹤電感，防止出現(xiàn)過沖和振鈴現(xiàn)象。
• 輸出電容（ (C_{OUT}) ）：輸出去耦電容應(yīng)靠近OUT引腳放置，建議選擇1μF或更大的X7R或X5R陶瓷電容。SGM2033能保持穩(wěn)定的最小有效電容為0.5μF，但由于陶瓷電容的有效電容會受到溫度、直流偏置和封裝尺寸的影響，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮足夠的余量。較大的電容和較低的ESR有助于改善負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)和提高高頻PSRR。

使能控制

SGM2033通過EN引腳來實(shí)現(xiàn)芯片的啟用和禁用，同時(shí)激活或停用輸出自動放電功能。當(dāng)EN引腳電壓低于0.4V時(shí)，器件處于關(guān)機(jī)狀態(tài)，輸入到輸出引腳無電流流動，自動放電晶體管通過220Ω（典型值）電阻釋放輸出電壓；當(dāng)EN引腳電壓高于1.5V時(shí)，器件處于工作狀態(tài)，輸入電壓被調(diào)節(jié)為輸出電壓，自動放電晶體管關(guān)閉。此外，當(dāng)EN引腳浮空時(shí)，內(nèi)部0.2μA（典型值）的電流源會將其拉低，確保器件處于關(guān)機(jī)狀態(tài)，降低系統(tǒng)功耗。

功率耗散

SGM2033的熱保護(hù)功能可以限制功率耗散。當(dāng)功率耗散過大導(dǎo)致結(jié)溫超過165℃時(shí)，OTP電路會啟動熱關(guān)斷功能，關(guān)閉通過元件。為了保證可靠運(yùn)行，SGM2033的結(jié)溫不得超過125℃。可以使用公式 (P{D(MAX)}=(125^{circ}C - T{A}) / theta{JA}) 來計(jì)算器件能夠承受的最大功率，其中 (T{A}) 是環(huán)境溫度， (theta_{JA}) 是結(jié)到環(huán)境的熱阻。

注意事項(xiàng)

• 負(fù)偏置輸出：當(dāng)輸出為負(fù)電壓時(shí)，由于寄生效應(yīng)，芯片可能無法啟動。因此，應(yīng)確保輸出電壓在所有條件下都大于 - 0.3V。如果應(yīng)用中可能出現(xiàn)過大的負(fù)偏置輸出，可以在OUT引腳和GND引腳之間添加一個(gè)肖特基二極管。
• 反向電流：通過晶體管具有固有的體二極管，當(dāng) (V{OUT}>(V{IN}+0.3V)) 時(shí)，體二極管會正向偏置。如果預(yù)計(jì)會有長時(shí)間的反向電壓操作，可能需要采取外部限制措施。

封裝信息

SGM2033提供SOT - 23 - 5和UTDFN - 1×1 - 4AL兩種封裝形式，文檔中詳細(xì)給出了這兩種封裝的外形尺寸、推薦焊盤圖案以及卷帶和紙盒的相關(guān)參數(shù)，方便工程師進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)和器件安裝。

總結(jié)

SGM2033憑借其超低噪聲、高PSRR、寬輸入輸出電壓范圍、豐富的保護(hù)功能以及良好的瞬態(tài)響應(yīng)等特性，成為射頻和模擬電路電源管理的理想選擇。無論是在便攜式電子設(shè)備、煙霧探測器、電池供電設(shè)備，還是智能手機(jī)、平板電腦、數(shù)碼相機(jī)和音頻設(shè)備等領(lǐng)域，SGM2033都能為電路提供穩(wěn)定、干凈的電源。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師們需要根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求，合理選擇電容、正確使用使能控制功能，并注意負(fù)偏置輸出和反向電流等問題，以充分發(fā)揮SGM2033的性能優(yōu)勢。大家在使用SGM2033的過程中，有沒有遇到過什么特別的問題或者有什么獨(dú)特的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)?？歡迎在評論區(qū)分享交流。