SGM2222：超低噪聲、超高 PSRR 的 RF 線性穩(wěn)壓器

在當(dāng)今的電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，對(duì)于高性能線性穩(wěn)壓器的需求日益增長(zhǎng)，尤其是在對(duì)噪聲敏感的應(yīng)用場(chǎng)景中。SGM2222 是圣邦微電子（SGMICRO）推出的一款超低噪聲、超高電源抑制比（PSRR）且低壓差的線性穩(wěn)壓器，專為如射頻（RF）電源等對(duì)噪聲敏感的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。接下來(lái)，讓我們一起深入了解 SGM2222 的特點(diǎn)和應(yīng)用。

文件下載：SGM2222-Brief.pdf

一、主要特性

1. 寬輸入輸出電壓范圍

SGM2222 的工作輸入電壓范圍為 2V 至 20V，輸出電壓范圍為 0V 至（(V{IN}-V{DROP})），這使得它在多種電源環(huán)境下都能穩(wěn)定工作。其能夠提供最大 200mA 的輸出電流，典型壓差電壓 (V_{DROP}) 僅為 260mV，滿足了許多對(duì)電壓精度和輸出電流有要求的應(yīng)用。

2. 出色的噪聲和 PSRR 性能

超低的均方根（RMS）噪聲和點(diǎn)噪聲是 SGM2222 的一大亮點(diǎn)。在 10Hz 至 100kHz 頻率范圍內(nèi)，RMS 噪聲低至 0.9μVRMS；在 10kHz 頻率下，點(diǎn)噪聲僅為 2.6nV/√Hz。同時(shí)，在 1MHz 頻率下，PSRR 典型值高達(dá) 83dB，這使得它在抑制電源噪聲方面表現(xiàn)卓越，非常適合對(duì)噪聲敏感的 RF 電源和精密測(cè)量?jī)x器等應(yīng)用。

3. 可優(yōu)化的性能和可編程功能

通過(guò)單個(gè)電容可以優(yōu)化噪聲和 PSRR 性能，通過(guò)單個(gè)電阻可以對(duì)輸出電壓進(jìn)行編程。此外，還提供了多個(gè)可編程引腳，用戶可以根據(jù)需求對(duì)電流限制、使能/欠壓鎖定（UVLO）閾值和電源良好（Power-Good）閾值進(jìn)行編程。它還支持快速啟動(dòng)功能，能夠在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定的輸出電壓。

4. 多種保護(hù)功能

SGM2222 集成了多種保護(hù)功能，包括反向電壓保護(hù)、反向電流保護(hù)、帶折返功能的內(nèi)部電流限制保護(hù)和熱過(guò)載保護(hù)，這些保護(hù)功能提高了芯片的可靠性和穩(wěn)定性，減少了因異常情況導(dǎo)致芯片損壞的風(fēng)險(xiǎn)。

5. 良好的封裝和溫度特性

它提供綠色 MSOP - 10（外露焊盤）和 TDFN - 3×3 - 10L 兩種封裝形式，工作溫度范圍為 - 40℃至 + 125℃，適用于各種不同的工作環(huán)境。

二、應(yīng)用領(lǐng)域

SGM2222 的出色性能使其適用于多個(gè)領(lǐng)域，包括但不限于：

• 射頻（RF）電源：為 RF 電路提供低噪聲、穩(wěn)定的電源，確保 RF 信號(hào)的質(zhì)量。
• 電源噪聲敏感設(shè)備：如高精度的 ADC/DAC 等，減少電源噪聲對(duì)設(shè)備性能的影響。
• 精密測(cè)量?jī)x器：提供穩(wěn)定的電源，保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。
• 醫(yī)療設(shè)備：對(duì)電源穩(wěn)定性和噪聲要求較高的醫(yī)療設(shè)備，如監(jiān)護(hù)儀等。

三、典型應(yīng)用電路

典型應(yīng)用電路展示了 SGM2222 的基本連接方式。輸入電壓 (V{IN}) 通過(guò)電容 (C{IN}) 進(jìn)行濾波，輸出電壓 (V{OUT}) 通過(guò)電容 (C{OUT}) 進(jìn)行濾波。電路中還包括了使能/欠壓鎖定引腳（EN/UV）、電源良好指示引腳（PG）、電流限制設(shè)置引腳（ILIM）、電源良好反饋引腳（PGFB）和輸出電壓設(shè)置引腳（SET）等，通過(guò)合理配置這些引腳的電阻和電容，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片的各種功能編程。

四、引腳配置和功能

1. 輸入引腳（IN）

推薦在 IN 引腳到地之間使用 4.7μF 或更大的陶瓷電容進(jìn)行電源去耦。芯片具有反向電壓保護(hù)和反向電流保護(hù)功能，確保在異常情況下芯片不受損壞。

2. 使能/欠壓鎖定引腳（EN/UV）

通過(guò)驅(qū)動(dòng)該引腳的高低電平可以控制芯片的開(kāi)啟和關(guān)閉?？梢酝ㄟ^(guò)在 IN、EN/UV 和 GND 引腳之間添加電阻分壓器來(lái)編程 (V_{EN/UV}) 閾值。

3. 電源良好指示引腳（PG）

這是一個(gè)開(kāi)漏、高電平有效的輸出引腳，用于指示 OUT 引腳的狀態(tài)。當(dāng) PGFB 電壓低于 300mV（典型值）或芯片處于禁用、熱關(guān)斷或欠壓鎖定狀態(tài)時(shí)，PG 電壓為低。

4. 電流限制設(shè)置引腳（ILIM）

通過(guò)在 ILIM 和 GND 引腳之間添加電阻 (R{LIMIT}) 可以編程外部電流限制閾值 (I{EXT_LIMIT})。同時(shí)，該引腳還可以作為電流監(jiān)測(cè)引腳，其輸出電流與輸出電流成比例。

5. 電源良好反饋引腳（PGFB）

通過(guò)在 OUT、PGFB 和 GND 引腳之間添加電阻分壓器來(lái)編程電源良好閾值 (V_{PGFB})。當(dāng) PGFB 電壓低于 300mV（典型值）時(shí)，快速啟動(dòng)功能激活。

6. 輸出電壓設(shè)置引腳（SET）

通過(guò)在 SET 和 GND 引腳之間添加電阻 (R{SET}) 可以編程輸出電壓 (V{OUT})。在 SET 和 GND 引腳之間添加電容 (C_{SET}) 可以改善 PSRR、瞬態(tài)響應(yīng)和噪聲性能，但會(huì)增加啟動(dòng)時(shí)間。

7. 輸出引腳（OUT）

推薦使用有效電容在 2.2μF 至 200μF 范圍內(nèi)的陶瓷電容來(lái)確保穩(wěn)定性，并且該電容應(yīng)盡可能靠近 OUT 引腳放置。

8. 輸出感應(yīng)引腳（OUTS）

支持在輸出端進(jìn)行開(kāi)爾文感應(yīng)連接，以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的瞬態(tài)響應(yīng)、相位/增益裕度和 PSRR 性能。

五、注意事項(xiàng)

1. 絕對(duì)最大額定值

使用時(shí)應(yīng)注意各引腳的絕對(duì)最大額定值，如 IN、EN/UV、PGFB 到 GND 的電壓范圍為 ±22V 等。超出這些額定值可能會(huì)導(dǎo)致芯片永久性損壞。

2. ESD 敏感性

該集成電路對(duì)靜電放電（ESD）敏感，在處理和安裝過(guò)程中應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，以避免 ESD 損壞。

3. 推薦工作條件

應(yīng)在推薦的工作條件下使用，如使能輸入電壓范圍為 0V 至 20V，輸入有效電容 (C_{IN}) 最小為 2.2μF 等。

SGM2222 以其出色的性能和豐富的功能，為電子工程師在設(shè)計(jì)對(duì)噪聲敏感的電源電路時(shí)提供了一個(gè)優(yōu)秀的選擇。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師們可以根據(jù)具體的需求合理配置芯片的引腳和參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)最佳的性能。大家在使用 SGM2222 過(guò)程中遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。