Texas Instruments TPS7A21/TPA7A21-Q1 500mA超低压差（LDO）稳压器是可提供500mA输出电流的线性稳压器。该器件提供低噪声、高PSRR以及出色的负载和线路瞬态性能，可满足射频和其他敏感模拟电路的要求。创新的设计技术，无需添加外部噪声旁路电容器即可实现低噪声性能。TPS7A21/TPA7A21-Q1具有低静态电流，非常适合用于电池供电系统。Texas Instruments TPS7A21/TPA7A21-Q1具有2.0V至6.0V输入电压范围和0.8V至5.5V输出电压范围，可满足各种系统要求。内部精密参考电路可实现出色的精度；在整个负载、线路和温度变化范围内，最大输出电压容差为1.5%。

数据手册；

*附件：TPS7A21数据表.pdf

*附件：TPS7A21-Q1数据表.pdf

内部软启动电路有助于控制浪涌电流，从而最大限度地降低启动期间的输入电压降。该LDO可搭配小型陶瓷电容器实现稳定工作，从而实现较小的总体解决方案尺寸。即使当EN引脚未连接时，带内部控制下拉电阻器的智能使能输入电路也能让LDO禁用，帮助消除了下拉EN输入所需的外部元件。TPA7A21-Q1器件符合汽车应用类AEC-Q100认证。

特性

• 极低IQ ：6.5µA
• 输入电压范围：2.0 V至6.0 V
• 输出电压范围：0.8V至5.5V（每档50mV）
• 高PSRR：91 dB（1 kHz时）
• 低输出电压噪声：7.7µVRMS
• 低压差
  • 500mA时为175mV（最大值）(2.5V V OUT )
• 智能EN下拉
• 输出电压容差：±1.5%
• 稳定，搭配1µF陶瓷输出电容
• 工作结温范围：–40°C至+125°C
• 0.602mm × 0.602mm强大DSBGA封装

功能框图

TPS7A21低噪声低压差线性稳压器的技术解析

一、产品概述

TPS7A21是德州仪器(TI)推出的一款超小型、高性能低压差(LDO)线性稳压器，具有500mA输出电流能力。该器件采用创新的设计技术，在无需外部噪声旁路电容的情况下即可实现优异的低噪声性能，非常适合为RF和其他敏感模拟电路供电。

‌主要特性‌：

• 超低静态电流：仅6.5μA
• 输入电压范围：2.0V至6.0V
• 输出电压范围：0.8V至5.5V(50mV步进)
• 高PSRR：1kHz时达91dB
• 低输出电压噪声：7.7μVRMS
• 低dropout电压：500mA时最大175mV(2.5V输出)

二、关键性能参数分析

1. 电气特性

TPS7A21在-40°C至+125°C的宽温度范围内保持稳定工作，其主要电气特性包括：

• 输出电压精度：±1.5%(线电压、负载和温度变化)
• 静态电流：6.5μA(典型值，VIN=6V)
• 短路电流限制：325mA(典型值)
• 热关断温度：165°C(上升)

2. 噪声与PSRR性能

作为面向射频和精密模拟应用设计的LDO，TPS7A21的噪声和电源抑制比(PSRR)表现尤为突出：

• 输出噪声电压：7.7μVRMS(10Hz-100kHz带宽，VOUT=2.8V)
• PSRR在1kHz时可达91dB(IOUT=20mA)

三、应用设计要点

1. 输入输出电容选择

虽然TPS7A21在没有输入电容的情况下也能稳定工作，但建议使用至少1μF的陶瓷电容以改善瞬态响应和PSRR。输出端需要1μF至200μF的陶瓷电容，ESR最高可达100mΩ。

‌电容选择建议‌：

• 推荐使用X7R、X5R或C0G介质的MLCC
• 避免使用Y5V介质电容(温度稳定性差)
• 考虑电压和温度对有效容值的影响(可能降低50%)

2. 使能电路设计

TPS7A21具有智能使能功能：

• 内置440kΩ下拉电阻(典型值)
• 当EN>VEN(HI)(0.9V)时启用输出
• EN悬空时自动禁用输出
• 启用状态下自动断开下拉电阻以降低功耗

3. 热设计考虑

采用0.602mm×0.602mm DSBGA封装的TPS7A21具有较高的热阻(θJA=197.1°C/W)，在满负荷工作时需特别注意PCB散热设计：

• 确保足够的铜面积散热
• 避免长时间工作在热关断状态
• 计算最大功耗：PD=(VIN-VOUT)×IOUT

四、典型应用场景

TPS7A21特别适合以下应用：

1. ‌移动设备‌：智能手机、平板电脑和可穿戴设备的电源管理
2. ‌工业应用‌：IP摄像头、智能电表和现场变送器
3. ‌医疗电子‌：便携式医疗设备的低噪声电源
4. ‌射频系统‌：RF前端、PLL、VCO和时钟电源
5. ‌精密模拟电路‌：需要高PSRR和低噪声的传感器接口

五、设计注意事项

1. ‌dropout工作模式‌：当VIN
2. ‌启动特性‌：内部软启动电路有助于控制浪涌电流，最小化启动期间的输入电压跌落。
3. ‌反向电流保护‌：当输入电源掉电时，不应依赖内部有源放电电路来放电大容量输出电容，否则可能导致反向电流损坏器件。
4. ‌布局建议‌：
   • 输入输出电容尽量靠近器件引脚
   • 使用低阻抗接地
   • 对于高功率应用，考虑使用多个过孔散热