MAX8840/MAX8841/MAX8842線性穩(wěn)壓器：小身材大能量

在電子設(shè)備的設(shè)計中，電源管理是至關(guān)重要的一環(huán)。一款性能出色的線性穩(wěn)壓器能夠為設(shè)備提供穩(wěn)定、低噪聲的電源，從而保證設(shè)備的正常運行。今天，我們就來深入了解一下Maxim Integrated推出的MAX8840/MAX8841/MAX8842這三款超低噪聲、高電源抑制比（PSRR）、低壓差（LDO）的150mA線性穩(wěn)壓器。

文件下載：MAX8840.pdf

產(chǎn)品概述

MAX8840/MAX8841/MAX8842是專為空間受限的應(yīng)用而設(shè)計的線性穩(wěn)壓器，能夠提供高達150mA的連續(xù)輸出電流。它們采用了先進的架構(gòu)，實現(xiàn)了超低的輸出電壓噪聲和高PSRR，同時具有較低的壓差和靜態(tài)電流。這三款穩(wěn)壓器的輸出電壓預(yù)設(shè)范圍為1.5V至4.5V，其中MAX8842還支持通過外部反饋網(wǎng)絡(luò)進行輸出電壓的調(diào)整。

產(chǎn)品特點

1. 超小封裝

采用了1.0mm x 1.5mm x 0.8mm的μDFN封裝，極大地節(jié)省了PCB板的空間，非常適合對空間要求較高的應(yīng)用。

2. 超低噪聲

MAX8840在100Hz至100kHz的頻率范圍內(nèi)，輸出噪聲僅為11μVRMS，能夠為對噪聲敏感的電路提供干凈的電源。

3. 高PSRR

在1kHz時，MAX8840的PSRR可達78dB，能夠有效抑制電源中的紋波和噪聲，提高電源的質(zhì)量。

4. 低壓差

在120mA負(fù)載電流下，壓差僅為120mV，能夠在較低的輸入電壓下正常工作，延長電池的使用壽命。

5. 穩(wěn)定性好

只需1μF的陶瓷電容即可保證在任何負(fù)載下的穩(wěn)定性，減少了外部元件的數(shù)量，降低了成本。

6. 低靜態(tài)電流

靜態(tài)電流僅為40μA，在輕負(fù)載時能夠有效降低功耗，提高電源的效率。

7. 保護功能齊全

具備過流保護和熱保護功能，能夠在異常情況下保護穩(wěn)壓器和負(fù)載，提高系統(tǒng)的可靠性。

應(yīng)用領(lǐng)域

由于其出色的性能和小巧的封裝，MAX8840/MAX8841/MAX8842適用于多種應(yīng)用領(lǐng)域，包括：

• 移動通信設(shè)備：如手機、無繩電話等，為其提供穩(wěn)定的電源。
• 便攜式設(shè)備：如PDA、掌上電腦、數(shù)字相機等，延長電池的續(xù)航時間。
• 基站：保證基站設(shè)備的穩(wěn)定運行。
• 藍牙設(shè)備：如藍牙便攜式收音機和配件等，提供低噪聲的電源。
• 無線局域網(wǎng)：為無線設(shè)備提供可靠的電源支持。
• 個人音響設(shè)備：如個人立體聲等，提供高質(zhì)量的音頻電源。

電氣特性

1. 輸入電壓范圍

輸入電壓范圍為2V至6V，能夠適應(yīng)不同的電源供電。

2. 輸出電壓精度

在不同的負(fù)載電流和溫度條件下，輸出電壓精度能夠控制在±1%至±3%之間，保證了輸出電壓的穩(wěn)定性。

3. 最大輸出電流

最大輸出電流為150mA，能夠滿足大多數(shù)應(yīng)用的需求。

4. 電流限制

電流限制范圍為150mA（最小值）至300mA（最大值），能夠有效保護穩(wěn)壓器和負(fù)載。

5. 壓差

在不同的輸出電壓和負(fù)載電流下，壓差在80mV至250mV之間，具體數(shù)值取決于輸出電壓和負(fù)載電流的大小。

6. 靜態(tài)電流

靜態(tài)電流在40μA至500μA之間，輕負(fù)載時靜態(tài)電流較低，能夠有效降低功耗。

7. 紋波抑制比

在不同的頻率下，PSRR在46dB至78dB之間，能夠有效抑制電源中的紋波和噪聲。

8. 輸出噪聲電壓

在100Hz至100kHz的頻率范圍內(nèi)，MAX8840的輸出噪聲電壓為11μVRMS，MAX8841/MAX8842的輸出噪聲電壓為230μVRMS。

典型應(yīng)用電路

文檔中給出了MAX8840/MAX8841/MAX8842的典型應(yīng)用電路，包括預(yù)設(shè)輸出電壓和可調(diào)輸出電壓的電路。在設(shè)計電路時，需要注意輸入和輸出電容的選擇，以保證穩(wěn)壓器的穩(wěn)定性和性能。

1. 電容選擇

• 輸入電容：建議使用1μF的電容，較大的輸入電容值和較低的等效串聯(lián)電阻（ESR）能夠提供更好的噪聲抑制和線路瞬態(tài)響應(yīng)。
• 輸出電容：建議使用1μF的電容，較大的輸出電容能夠降低輸出噪聲，提高負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)、穩(wěn)定性和電源抑制比。對于一些陶瓷介質(zhì)，如Z5U和Y5V，在溫度低于-10°C時，可能需要使用2.2μF或更大的輸出電容來確保穩(wěn)定性；而對于X7R或X5R介質(zhì)，1μF的電容在所有工作溫度下都足夠。
• 旁路電容：對于MAX8840，建議在BP引腳和OUT引腳之間使用0.01μF的旁路電容，以降低輸出電壓噪聲。旁路電容的泄漏電流應(yīng)小于10nA，增加電容值可以略微降低輸出噪聲，但不建議使用大于0.1μF或小于0.001μF的電容。

2. 輸出電壓選擇

• MAX8840/MAX8841：提供了多種預(yù)設(shè)輸出電壓選項，范圍從1.5V至4.5V，以100mV為增量。具體的輸出電壓代碼可以參考文檔中的輸出電壓選擇指南。
• MAX8842：支持通過外部反饋網(wǎng)絡(luò)進行輸出電壓的調(diào)整。可以使用以下公式來設(shè)置輸出電壓： [R 1=R 2 timesleft(frac{V{OUT }}{V{REF }}-1right)] 其中，R2應(yīng)選擇小于240kΩ的電阻，VREF為1.225V，建議使用1%或更高精度的電阻。

功能特性

1. 內(nèi)部p溝道MOSFET

MAX8840/MAX8841/MAX8842采用了1Ω（典型值）的p溝道MOSFET作為傳輸晶體管，與使用pnp傳輸晶體管的類似設(shè)計相比，具有以下優(yōu)點：

• 更長的電池壽命：p溝道MOSFET不需要基極驅(qū)動，大大降低了靜態(tài)電流。
• 更低的功耗：在壓差狀態(tài)下，pnp基的穩(wěn)壓器會在傳輸晶體管飽和時浪費大量電流，而MAX8840/MAX8841/MAX8842則不會出現(xiàn)這些問題。

2. 關(guān)斷模式

MAX8840/MAX8841/MAX8842具有低功耗關(guān)斷模式，當(dāng)SHDN引腳拉低時，穩(wěn)壓器進入關(guān)斷狀態(tài)，靜態(tài)電流降至1μA以下，輸出進入高阻抗?fàn)顟B(tài)。在正常工作時，應(yīng)將SHDN引腳連接到IN引腳。

3. 電流限制

穩(wěn)壓器內(nèi)部集成了電流限制器，能夠監(jiān)測和控制傳輸晶體管的柵極電壓，將輸出電流限制在200mA以內(nèi)。在設(shè)計時，可以將電流限制考慮為150mA（最小值）至300mA（最大值）。輸出可以無限期地短路到地而不會損壞器件。

4. 熱過載保護

熱過載保護功能能夠限制MAX8840/MAX8841/MAX8842的總功耗。當(dāng)結(jié)溫超過160°C時，熱傳感器會觸發(fā)關(guān)斷邏輯，關(guān)閉傳輸晶體管，使IC冷卻。當(dāng)結(jié)溫下降10°C后，熱傳感器會再次打開傳輸晶體管，在連續(xù)熱過載條件下會產(chǎn)生脈沖輸出。為了保證持續(xù)運行，不要超過絕對最大結(jié)溫150°C。

總結(jié)

MAX8840/MAX8841/MAX8842線性穩(wěn)壓器以其超低噪聲、高PSRR、低壓差、低靜態(tài)電流和小巧的封裝等優(yōu)點，成為了空間受限應(yīng)用的理想選擇。在設(shè)計電源電路時，電子工程師可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇輸出電壓和外部元件，以充分發(fā)揮這些穩(wěn)壓器的性能。你在實際應(yīng)用中是否使用過類似的線性穩(wěn)壓器呢？遇到過哪些問題？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。