共模的东西现在主要集中在电源产品,LDO 和 DCDC 俩类,以往我都是分开一个个的解读,但是如果是一个初次使用的新手,面对这么多的器件应该如何去做?
那我们就拿最新的产品册学习一下:
首先是 LDO:


接着是 BUCK
放大器先不看,因为之前详细的讲过,而且产品不多。
LDO 在模拟系统里的作用通常是:
DC/DC (效率)
↓
LDO (降噪)
↓
ADC / PLL / VCO / 运放 / 参考源
LDO 的两个关键指标:
表示输入电源噪声被抑制多少:
例如:
PSRR | 抑制能力 |
|---|---|
60 dB | 1000× |
80 dB | 10000× |
100 dB | 100000× |
这对 ADC / PLL / RF 非常关键。
通常给的是:
RMS noise (10Hz – 100kHz)
如:
噪声 | 应用 |
|---|---|
10µV | 高精度 ADC |
20–40µV | 普通模拟 |
100µV | 数字电源 |
所以“高 PSRR + 低噪声 LDO”基本都是为:ADC,DAC,PLL,VCO,RF,传感器前端,精密运放准备的;因为我之前写过电源噪声会通过引脚影响最终的信号处理结果,是全局性的。
根据手册,可以整理为 四大类:高压低噪声 LDO, 中压高精度 LDO ,低压大电流 LDO, 特殊功能 LDO(低IQ / 负压等)
这一类的特征:
VIN: 15–40V
Iout: 200mA–1A
PSRR: 高
Noise: 低
适合工业 24V,汽车 12V,高压模拟系统这些。
20V / 200mA 低噪声高 PSRR LDO:

这是手册里面放的第一个 LDO
输入电压:20V;输出电流:200mA;拥有高 PSRR,低噪声,适合:24V → 5V/3.3V 模拟电源
20V / 500mA / 1A 低噪声 LDO

相比 GM1200:电流更大,同样高 PSRR。
20V / 1.5A LDO

特点是高压,大电流,有着可调/固定输出,用途:工业系统主 LDO。
40V / 300mA LDO,这是更高压版本:

适合:汽车电子,以及工业36V系统。
我一般用的是中压 LDO,特点是:VIN的输入范围5–15V,拥有低噪声,配合高PSRR,中等电流就可以。
15V / 200mA 高 PSRR LDO

特点肯定还是高 PSRR,低功耗,低噪声这些。
低噪声超高 PSRR LDO

这个是唯一一个有着 IIC 寄存器的一个片子,当然特性依旧是从前。
5V / 300mA 低噪声 LDO
这个 LDO 的输入较低VIN 5V适合:5V → 3.3V 供电

因为数字系统,每一个动作都是大量的逻辑门在翻转,除非工艺以及使用一些门控技术,否则真的耗电。
特点:VIN: 5–7V ---> Iout: 0.7–3A
6.5V / 1.5–3A LDO

给数字核心供电,电压很全,可以给各个电源轨供电;比如1.2V / 1.8V / 3.3V rail。
7V / 2A LDO
与 GM1203 类似,但输入更低。

至于这个应用,真的不需要看推荐什么的,反正场景需要自己适配。
5.5V / 700mA / 2A LDO

低压输入:VIN 0.75~ 5.5V;适合很多小设备。
20V / 300–500mA 低 IQ LDO

拥有超低静态电流,那就适合:电池设备,待机系统,IoT。
负压 LDO

参数:-10V / -45V,200–300mA(这个我之前写过),用在双极性模拟电源,运放负电源,传感器偏置(但是一般传感器偏置也有专用芯片)。
我整理成一张结构图:
高PSRR低噪声LDO
│
├─ 高压工业型
│ ├ GM1200 (20V 200mA)
│ ├ GM1205 (20V 500mA/1A)
│ ├ GM1204 (20V 1.5A)
│ └ GM1400 (40V 300mA)
│
├─ 模拟系统型
│ ├ GM1211 (15V 200mA)
│ ├ GM1215 (低噪声超高PSRR)
│ └ GM1501 (5V 300mA)
│
├─ 大电流数字型
│ ├ GM1203 (6.5V 1.5–3A)
│ ├ GM12046 (7V 2A)
│ └ GM1500 (5.5V 0.7–2A)
│
└─ 特殊型
├ GM1207 (低IQ)
└ GM1206 / GM1402 (负压)
建议优先关注:
GM1211
GM1215
GM1501
它们的PSRR 高,噪声低,电流适中(我们使用 LDO 其实就是想用它对核心器件的影响最低这一点)
GM1205
GM1500
这两个 LDO适ADC + 模拟前端 + MCU
GM1200
GM1207
偏工业/低功耗。
另外选 LDO 不只看表格,还要看 datasheet:
最关键的 6 个参数:
PSRR vs frequency
Noise spectrum
Load transient
Dropout voltage
Output capacitor ESR stability
Startup sequence
很多 LDO:1kHz PSRR 很高,但100kHz PSRR 很差;而 ADC 噪声往往在:几十 kHz – MHz,所以必须看曲线。
我们的电路最重要的就是电源了,因为电源是系统的心脏,这也是为什么这么多半导体都有相关产品线的原因。