用于模擬電路的簡單±5V分壓電源

模擬電路通常需要一個分壓電源，以便在放大器的輸出端實現(xiàn)虛擬地。這些分壓電源通常是支持數(shù)十毫安差分電流負載的低功率電源。圖 1 示出了采用兩個 LTC3388-3 20V 高效率降壓型穩(wěn)壓器（由一個 6V–12V 電源供電）的此類電源。

圖1.簡單的分壓電源。

正電壓軌是通過在其標(biāo)準降壓拓撲中配置一個 LTC3388-3 而負電壓軌則通過接地將 V 接地而由第二個 LTC3388-3 創(chuàng)建外連接并使用 GND 引腳作為負電壓軌。負電壓軌連接到此 LTC3388-3 的裸露襯墊，并且必須與系統(tǒng)接地層隔離，并具有足夠的表面積以提供 LTC3388-3 的充分冷卻。

LTC?3388-1 和 LTC3388-3 是高效率降壓型穩(wěn)壓器，在無負載時僅吸收 720nA （典型值） 的 DC 電流，同時保持輸出調(diào)節(jié)。它們能夠提供高達 50mA 的負載電流，并具有精確的欠壓鎖定 （UVLO） 功能，可在輸入低于 2.3V 時保持低靜態(tài)電流。輸出電壓可通過數(shù)字方式編程為四個輸出調(diào)節(jié)電壓，以及一個 PGOOD 狀態(tài)引腳，該引腳指示輸出高于輸出設(shè)置的 92% （典型值）。LTC3388-1 能夠以數(shù)字方式設(shè)定為 1.2V、1.5V、1.8V 或 2.5V，而 LTC3388-3 可設(shè)定為 2.8V、3.0V、3.3V 或 5.0V。兩款器件均采用 10 引腳 MSE 或 3mm × 3mm DFN 封裝。

分壓電源的工作

將 LTC3388 配置為降壓型穩(wěn)壓器通過將電感器電流斜坡上升至 I 來產(chǎn)生一個正電壓峰（典型值為150mA），通過一個內(nèi)部PMOS開關(guān)，然后通過一個內(nèi)部NMOS開關(guān)將電流斜坡減小至0mA。此操作將輸出電容充電至略高于調(diào)節(jié)電壓，此時降壓穩(wěn)壓器進入睡眠模式。

當(dāng)輸出電壓因外部負載而衰減時，降壓穩(wěn)壓器保持睡眠模式，內(nèi)部睡眠比較器監(jiān)視輸出電壓。當(dāng)輸出電壓降至穩(wěn)壓以下時，降壓穩(wěn)壓器喚醒，循環(huán)重復(fù)。這種提供穩(wěn)壓輸出的遲滯方法可降低與 MOSFET 開關(guān)相關(guān)的損耗，并在輕負載時保持輸出電壓。降壓穩(wěn)壓器在開關(guān)時能夠支持 50mA 的平均負載電流。

通過將 V 接地產(chǎn)生負輸出電壓軌外降壓穩(wěn)壓器的節(jié)點。這將 LTC3388 的接地基準連接設(shè)定為一個負電壓軌。來自 V 的電壓在負電壓軌的引腳是輸入電壓加上負電壓軌幅度之和。這將源電壓限制在 20V （LTC3388 的 V在（最大）） 減去負電源軌電壓的大小。

電感電流斜坡上升至I峰通過內(nèi)部PMOS開關(guān)，如降壓穩(wěn)壓器配置，然后通過NMOS開關(guān)降至零，將輸出電容充電至負電壓。這種開關(guān)動作是反相關(guān)鍵傳導(dǎo)同步降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的開關(guān)動作。這種配置的最大輸出電流受電感峰值電流、輸入電壓和輸出電壓大小的限制。下面的表達式估計了可用的最大輸出電流。

在分壓電源應(yīng)用中，模擬電路連接在正電壓軌和負電壓軌之間。這導(dǎo)致兩個穩(wěn)壓器的負載電流幅度相等。圖2是圖1電路的輸入電流與輸出電流的關(guān)系圖。在非常低的負載電流（<10μA）下，輸入靜態(tài)電流的影響可以看作是輸入電流的正失調(diào)。對于較高的負載電流（>100μA），這種影響很小，輸入電流大約等于輸出電流。輸入電流的表達式可以近似為：

圖2.圖1所示分壓電源的輸入電流與輸出電流的關(guān)系（–5V曲線也適用于圖5所示的–3V電源）。

負電壓電源

圖3所示為降壓-升壓配置，產(chǎn)生負輸出電壓軌。在這種配置中，輸入電壓只需高于2.5V （典型值）的UVLO電壓即可啟動穩(wěn)壓器。圖5中的–2V曲線適用于12V輸入，與上一個電路一樣。

圖3.負電壓電源。

結(jié)論

采用 LTC3388 的易于實施的分離電壓電源產(chǎn)生了一種低靜態(tài)電流、高效率解決方案，用于為需要虛擬接地輸出的低電流模擬電路供電。每個器件的輸出電壓可通過數(shù)字方式編程為 1.2V 至 5.0V 的四個輸出電壓，并支持高達 50mA 的負載電流。每個穩(wěn)壓器僅需 3388 個外部電容器和一個電感器，占用的電路板空間最小。提供PGOOD狀態(tài)引腳，以指示輸出何時在穩(wěn)壓范圍內(nèi)。LTC1-3388 和 LTC3-10 采用 3 引腳 MSE 或 3mm × <>mm DFN 封裝。

審核編輯：郭婷