MAX8877/MAX8878：低噪聲、低dropout線性穩(wěn)壓器的卓越之選

在電子設(shè)備的電源管理領(lǐng)域，低噪聲、低dropout的線性穩(wěn)壓器一直是工程師們關(guān)注的焦點。今天，我們就來詳細探討一下Maxim公司的MAX8877/MAX8878這兩款線性穩(wěn)壓器，看看它們在實際應(yīng)用中能為我們帶來哪些優(yōu)勢。

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一、產(chǎn)品概述

MAX8877/MAX8878是低噪聲、低dropout的線性穩(wěn)壓器，輸入電壓范圍為2.5V至6.5V，能夠提供高達150mA的輸出電流。它們與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的'2982引腳兼容，并且具有更低的dropout電壓。典型輸出噪聲為30μVRMS，在150mA輸出時典型dropout僅為165mV。輸出電壓預(yù)設(shè)范圍為1.5V至5.0V，以100mV為增量。

二、產(chǎn)品特性

1. 引腳兼容性

與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的'2982引腳兼容，這意味著在設(shè)計中可以方便地替換現(xiàn)有的穩(wěn)壓器，減少了設(shè)計的復(fù)雜性和成本。

2. 低輸出噪聲

典型輸出噪聲僅為30μVRMS，能夠滿足對噪聲敏感的應(yīng)用需求，如音頻設(shè)備、傳感器等。

3. 低dropout電壓

在50mA輸出時dropout僅為55mV，在150mA輸出時為165mV，能夠有效降低功耗，延長電池壽命。

4. 低靜態(tài)電流

無負(fù)載時靜態(tài)電流低至85μA，工作時靜態(tài)電流低至100μA，即使在dropout狀態(tài)下也能保持較低的功耗。

5. 保護功能

具備熱過載、短路保護、反向電池保護和輸出電流限制等功能，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

6. 預(yù)設(shè)輸出電壓

輸出電壓預(yù)設(shè)精度為±1.4%，能夠滿足大多數(shù)應(yīng)用的需求。

7. 邏輯控制關(guān)機

關(guān)機模式下電流僅為10nA，可有效降低功耗。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

MAX8877/MAX8878適用于多種電池供電的應(yīng)用，包括：

• 手機：為手機的各個模塊提供穩(wěn)定的電源，確保手機的正常運行。
• 無繩電話：保證無繩電話的通話質(zhì)量和穩(wěn)定性。
• PCS電話：為PCS電話提供可靠的電源支持。
• PCMCIA卡：為PCMCIA卡提供穩(wěn)定的電源，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。
• 調(diào)制解調(diào)器：保證調(diào)制解調(diào)器的正常工作。
• 手持儀器：為手持儀器提供穩(wěn)定的電源，延長電池使用時間。
• 掌上電腦：為掌上電腦提供可靠的電源支持，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
• 電子記事本：為電子記事本提供穩(wěn)定的電源，保證數(shù)據(jù)的安全和準(zhǔn)確性。

四、電氣特性

1. 輸入電壓

輸入電壓范圍為2.5V至6.5V，能夠適應(yīng)不同的電源環(huán)境。

2. 輸出電壓精度

在不同的負(fù)載電流和溫度條件下，輸出電壓精度能夠保持在一定范圍內(nèi)，確保了輸出電壓的穩(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160mA至390mA，能夠有效保護穩(wěn)壓器和負(fù)載。

5. 接地引腳電流

無負(fù)載時接地引腳電流為85μA，在150mA輸出時為100μA，保持了較低的功耗。

6. Dropout電壓

在不同的輸出電流下，dropout電壓能夠保持在較低水平，有效降低了功耗。

7. 線路調(diào)節(jié)和負(fù)載調(diào)節(jié)

線路調(diào)節(jié)和負(fù)載調(diào)節(jié)性能良好，能夠確保輸出電壓的穩(wěn)定性。

8. 輸出電壓噪聲

在不同的電容配置下，輸出電壓噪聲能夠保持在較低水平，滿足對噪聲敏感的應(yīng)用需求。

9. 關(guān)機特性

關(guān)機輸入閾值、關(guān)機輸入偏置電流和關(guān)機電源電流等特性，能夠有效降低功耗。

10. 熱保護

熱關(guān)斷溫度為155°C，熱關(guān)斷遲滯為15°C，能夠有效保護穩(wěn)壓器在過熱情況下的安全。

五、典型工作特性

通過典型工作特性曲線，我們可以直觀地了解MAX8877/MAX8878在不同條件下的性能表現(xiàn)，包括輸出電壓與負(fù)載電流、接地引腳電流與負(fù)載電流、輸出電壓與輸入電壓、接地引腳電流與溫度、dropout電壓與負(fù)載電流、電源抑制比與頻率、輸出噪聲頻譜密度與頻率等關(guān)系。這些曲線為工程師在設(shè)計中提供了重要的參考依據(jù)。

六、引腳描述

1. IN引腳

穩(wěn)壓器輸入引腳，輸入電壓范圍為2.5V至6.5V，需要使用1μF的電容進行旁路。

2. GND引腳

接地引腳，同時也作為散熱片，需要連接到大面積的焊盤或電路板的接地平面，以提高散熱效率。

3. SHDN引腳

低電平有效關(guān)機輸入引腳，邏輯低電平可將電源電流降低至10nA，在MAX8878中，邏輯低電平還會使輸出電壓放電至地。

4. BP引腳

參考噪聲旁路引腳，需要使用0.01μF的低泄漏陶瓷電容進行旁路，以降低輸出噪聲。

5. OUT引腳

穩(wěn)壓器輸出引腳，能夠提供高達150mA的輸出電流，對于VOUT ≥ 2.5V，需要使用1μF（典型ESR < 0.2Ω）的電容進行旁路；對于VOUT < 2.5V，需要使用3.3μF的電容進行旁路。

七、詳細描述

1. 功能框圖

MAX8877/MAX8878由1.25V參考、誤差放大器、P溝道傳輸晶體管和內(nèi)部反饋分壓器組成。通過誤差放大器比較參考電壓和反饋電壓，控制傳輸晶體管的導(dǎo)通程度，從而實現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定。

2. 輸出電壓

輸出電壓預(yù)設(shè)范圍為1.5V至5.0V，以100mV為增量，除了MAX887_EUK29和MAX887_EUK32具有特定的輸出電壓外，其他型號可以通過后綴選擇輸出電壓。

3. 內(nèi)部P溝道傳輸晶體管

采用典型值為1.1Ω的P溝道MOSFET傳輸晶體管，相比PNP傳輸晶體管具有更長的電池壽命和更低的靜態(tài)電流。

4. 電流限制

內(nèi)置電流限制器，能夠?qū)⑤敵鲭娏飨拗圃?90mA以內(nèi)，設(shè)計時可考慮電流限制范圍為160mA至500mA。

5. 熱過載保護

當(dāng)結(jié)溫超過155°C時，熱傳感器會觸發(fā)關(guān)機邏輯，關(guān)閉傳輸晶體管，當(dāng)結(jié)溫下降15°C后，傳輸晶體管會重新開啟，以保護穩(wěn)壓器在過熱情況下的安全。

6. 工作區(qū)域和功耗

最大功耗取決于封裝和電路板的熱阻、結(jié)溫和環(huán)境溫度的差值以及空氣流動速率。通過合理的散熱設(shè)計，可以確保穩(wěn)壓器在正常工作范圍內(nèi)。

7. 反向電池保護

獨特的保護方案能夠在VIN或VSHDN低于地時，將反向電源電流限制在1mA以內(nèi)，防止電池反向連接時對設(shè)備造成損壞。

8. 噪聲降低

通過在BP引腳使用0.01μF的旁路電容和內(nèi)部200kΩ的電阻，形成80Hz的低通濾波器，有效降低輸出電壓噪聲。

八、應(yīng)用信息

1. 電容選擇和穩(wěn)壓器穩(wěn)定性

通常在輸入和輸出端分別使用1μF的電容，對于VOUT ≥ 2.5V，建議使用1μF的陶瓷電容；對于VOUT < 2.5V，建議使用3.3μF的電容。同時，要注意陶瓷電容的溫度特性，選擇合適的電容介質(zhì)。

2. PSRR和非電池電源操作

在非電池電源操作時，可以通過增加輸入和輸出旁路電容的值以及采用被動濾波技術(shù)來提高電源抑制比和瞬態(tài)響應(yīng)。

3. 負(fù)載瞬態(tài)考慮

負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)包括輸出阻抗引起的直流偏移和瞬態(tài)響應(yīng)兩部分，通過增加輸出電容的值和降低ESR可以減小過沖。

4. 輸入輸出（dropout）電壓

對于輸出電壓大于最小輸入電壓的情況，穩(wěn)壓器的最小輸入輸出電壓差（dropout電壓）決定了最低可用電源電壓，在電池供電系統(tǒng)中，這將決定電池的有效使用壽命。

九、芯片信息和訂購信息

芯片包含247個晶體管，基板連接到地。提供了詳細的訂購信息，包括不同輸出電壓代碼對應(yīng)的預(yù)設(shè)輸出電壓、SOT頂部標(biāo)記等。同時，還給出了封裝信息，包括尺寸、引腳等詳細參數(shù)。

綜上所述，MAX8877/MAX8878是兩款性能卓越的低噪聲、低dropout線性穩(wěn)壓器，具有多種保護功能和良好的電氣特性，適用于多種電池供電的應(yīng)用。在設(shè)計中，工程師可以根據(jù)具體需求選擇合適的型號和電容配置，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。你在實際應(yīng)用中是否使用過類似的穩(wěn)壓器呢？在使用過程中遇到過哪些問題？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。