低差(LDO)线性稳压器已广泛应用于噪声敏感的应用数十年。然而，随着最新的精密传感器、高速和高分辨率数据转换器(adc和dac)和频率合成器(PLLs/VCOs)挑战传统的LDO稳压器，以产生超低输出噪声和超高功率电源纹波抑制(PSRR)，噪声要求越来越难以满足。
例如，在给传感器供电时，电源噪声直接影响测量结果的准确性。开关稳压器常用于配电系统，以实现更高的整体系统效率。为了建立一个安静的电源，LDO调节器通常后调节一个相对噪声开关转换器的输出，而不使用庞大的输出滤波电容。LDO调节器的高频PSRR性能成为一个主要特征。
的LT3042，是业内第一个0.8µV rms输出噪声和79 dB PSRR在1 MHz的线性稳压器。两个相似的装置LT3045和LT3045-1，增加了更高的评级，并增加了功能。所有这些设备都是正LDO调节器。当系统有双极仪器，如运放或adc时，负LDO调节器必须用于极性电源设计。的LT3094被认为是第一个具有超低输出噪声和超高PSRR的负LDO调节器。表1列出了LT3094及相关设备的主要特性。
典型的应用程序
LT3094具有精确的电流源参考和高性能输出缓冲器。负输出电压通过一个- 100µa的精密电流源流过一个电阻。这种基于电流参考的架构提供了广泛的输出电压范围(0到19.5 V)，并提供了几乎恒定的输出噪声，PSRR，和负载调节独立于编程输出电压。图1说明了一个典型的应用程序，演示板显示在图2．整体溶液尺寸仅为10 × 10 mm左右。
1.如图所示为−3.3 v输出低噪声解决方案。
2.演示电路显示了一个微小的−3.3 V解决方案。
LT3094保持超低的输出噪声，0.8µV rms从10 Hz到100 kHz，和超高的PSRR, 74 dB在1 MHz。此外，LT3094具有可编程限流、可编程电源良好阈值、快速启动能力和可编程输入输出电压控制(VIOC)。当LT3094对开关转换器进行后调节时，如果LDO调节器的输出电压是可变的，则通过VIOC函数通过LDO调节器的电压保持恒定。
LT3094通过内部保护避免损坏，包括内部限流折叠，热限流，反向电流和反向电压。
大电流直接并联
LT3094可并联增加输出电流。图3给出了用两个lt3094并联实现1-A输出电流的解决方案。为了并联两个设备，SET引脚绑在一起，一个SET电阻R集，放置在固定引脚和接地之间。流过R的电流集为200µA，是一个设备中SET电流的两倍。为了实现良好的电流共享，在LT3094的每个输出端使用一个小的20-mΩ镇流器电阻。
3.两个并联lt3094的原理图。
图4显示电路的热性能图3−输入电压为5v，输出电压为3.3 v，负载电流为1a。各部分温度升高至50℃左右，说明热量分布均匀。可以并联的设备数量没有限制，甚至可以实现高输出电流和低输出噪声。
4.这是一个热图像的两个并联lt3094。
双正负极电源与可变输出电压
为了实现低输出噪声和高系统效率，电源一般采用LDO调节器后调节的开关转换器。优化后的LDO稳压器输入输出电压差约为−1 V，以保持功耗和PSRR之间的良好平衡。在可变输出电压系统中，保持这种电压差是复杂的，但LT3094包括跟踪特性(VIOC)，即使输出电压变化，也能保持LDO稳压器上的电压恒定。
5.可调双输出，正/负电源具有高纹波抑制和冷却操作。
图5是否使用双电源原理图LT8582、LT3045-1和LT3094。LT8582是一个具有内部开关的双通道PWM dc-dc变换器，可以从单个输入产生正输出和负输出。LT8582的第一通道配置为SEPIC产生正输出，第二通道为反相转换器产生负轨。在负轨中，通过LT3094的电压由VIOC电压控制:
在VFBX2是0mv和I吗FBX83.3µ。将R2设置为14.7 kΩ将VIOC电压在可变输出电压上设置为1.23 V。电阻R1, 133 kΩ，限制LT3094的输入电压为16.5 V，计算如下:
电路在12v输入时的热图像如图所示图6．
6.双电源在12v输入时的热图像。
当输出电压从±3.3 V变化到±12 V时，LT3094的温升保持恒定。表2列出所有三种设备的电压和电流。图7下图为±5v电源在12v输入时的瞬态响应。
7.屏幕截图显示了一个双电源在12v输入，±5v输出时的瞬态响应。
在图5，除了LT8582的输出电容外，没有额外的电容被放置在LT3094的输入端。一般来说，输入电容可以减少输出纹波，但对于LT3094来说并非如此。
如果LT3094有输入电容，开关变换器的开关电流将流过输入电容，导致从开关变换器到LT3094的输出的电磁耦合。输出噪声会增加，降低PSRR。如果开关调节器被放置在LT3094的两英寸内，建议电容不被放置在LT3094的输入端，以达到最佳的PSRR性能。
结论
LT3094是一个负LDO调节器具有超低噪声和超高PSRR。它的特点是基于当前基准的架构，保持噪声和PSRR性能独立于输出电压，并使多个lt3094易于并联，增加负载电流和降低输出噪声。当LT3094后调节开关转换器时，VIOC功能最小化LDO调节器的功率损耗，使其在可变输出电压应用中非常理想。
Molly Zhu是一名高级应用工程师模拟设备公司。
