深入解析 onsemi NCV59801 LDO 稳压器：特性、应用与设计要点

引言

在电子设备的电源管理领域，低压差线性稳压器（LDO）扮演着至关重要的角色。今天我们要详细探讨的是 onsemi 推出的 NCV59801 1A LDO 稳压器，它具备高 PSRR、低噪声、低静态电流等一系列出色特性，专为满足 RF 和敏感模拟电路的需求而设计。接下来，让我们深入了解这款稳压器的各项细节。

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产品概述

NCV59801 是一款 1A 的 LDO 稳压器，属于新一代高 PSRR、低噪声和低 dropout 稳压器，带有 Power Good 开集电极输出。它能提供低噪声、高 PSRR 和低静态电流，可将输出电压调节至低至 0.6 V，还具备出色的负载/线路瞬态响应。该器件设计为与 4.7 μF 的输入和输出陶瓷电容配合使用，有工业标准的 DFNW8 0.65P（3 mm x 3 mm）和 WDFNW6 0.65P（2 mm x 2 mm）两种封装可供选择。
 

典型应用示意图

特性亮点

宽输入输出电压范围

• 工作输入电压范围为 1.6 V 至 5.5 V，固定电压选项从 0.6 V 到 5.0 V，可调版本参考电压为 0.6 V ±0.7%（25°C 初始精度），在负载和温度变化（高达 125°C）时精度为 ±1%。这使得它在不同的电源环境和应用需求下都能稳定工作。

  低功耗设计

• 典型静态电流为 35 μA，关机电流典型值为 0.1 μA，非常适合对功耗敏感的应用，有助于延长电池供电设备的续航时间。

  出色的电气性能

• 极低的 dropout 电压，例如 3.3 V 变体在 1 A 负载时典型值为 120 mV；高 PSRR，在 100 mA、f = 1 kHz 时典型值为 85 dB；低噪声，固定版本为 10 μVRMS。这些特性保证了输出电压的稳定性和纯净度，满足了 RF 和敏感模拟电路对电源质量的严格要求。

  其他特性

• 输出电压压摆率可控，从 5 mV / s 可选；具有电流限制、软启动和热保护等标准功能；符合 AEC - Q100 标准，适用于汽车和其他有特殊要求的应用。

引脚功能与绝对最大额定值

引脚功能

Pin No. DFNW8	Pin No. WDFNW6	Pin Name	Description
1,2	1	OUT	调节后的输出电压，输出应使用 47 μF 陶瓷电容旁路
7,8	6	IN	输入电压供应引脚
5	4	EN	芯片使能，VEN < 0.4V 禁用稳压器，VEN > 1V 启用 LDO
6	5	PG	电源良好，开集电极，使用 10 k 至 100 k 上拉电阻连接到输出或输入电压
4	3	GND	公共接地连接
3	2	FB	可调输出反馈引脚（仅适用于可调版本）
3	2	SNS	感应反馈引脚，必须在 PCB 上连接到 OUT 引脚（仅适用于固定版本）
PAD	PAD	PAD	暴露焊盘应连接到接地平面以实现更好的散热

绝对最大额定值

了解器件的绝对最大额定值对于确保其安全可靠运行至关重要。例如，输入电压范围为 -0.3 至 6 V，输出电压范围为 -0.3 至 VIN + 0.3（最大 6 V）等。超过这些额定值可能会损坏器件，影响其功能和可靠性。

热特性

热特性对于功率器件的性能和可靠性有着重要影响。NCV59801 在不同封装下具有不同的热阻参数，如 WDFNW6 - 2x2 封装的结到环境热阻（ReJA）为 60 °C/W，DFNW8 - 3x3 封装的 ReJA 为 44.4 °C/W。在设计 PCB 时，需要考虑这些热阻参数，合理布局散热路径，以确保器件在工作过程中不会因过热而性能下降或损坏。

电气特性

电气特性是评估器件性能的关键指标。在 -40°C ≤ TJ ≤ 150°C 的温度范围内，按照特定的测试条件（如 VIN = VOUT(NOM) + 0.5 V 或 1.6 V，取较大值，IOUT = 1 mA 等）进行测试。其电气特性包括关机电流、EN 引脚阈值电压、电源良好阈值电压、电源抑制比等。例如，电源抑制比在不同频率下有不同的值，在 100 mA、f = 1 kHz 时为 85 dB，随着频率升高而逐渐降低。这些特性为工程师在不同应用场景下选择合适的工作条件提供了重要依据。

典型特性曲线

文档中提供了一系列典型特性曲线，如输出电压与温度的关系、dropout 电压与温度的关系、电流限制与温度的关系等。这些曲线直观地展示了器件在不同工作条件下的性能变化。例如，通过输出电压与温度的曲线，我们可以了解到在不同温度环境下输出电压的稳定性，从而在设计时采取相应的补偿措施，确保输出电压在整个温度范围内都能满足应用要求。

应用信息

电源良好输出连接

NCV59801 的 Power Good 功能可用于更好地与 MCU 系统接口。其输出为开集电极类型，能够吸收高达 10 mA 的电流。推荐的工作电流在 10 μA 至 1 mA 之间，以获得低饱和电压。在使用 Power Good 作为电源排序功能的一部分时，应将外部上拉电阻连接到 NCV59801 的输出电压，同时建议使用有源放电选项来放电连接到 LDO 的输出电容。

输入输出去耦

• 输入去耦：建议在器件的 IN 和 GND 引脚之间连接至少 4.7 μF 的陶瓷 X5R 或 X7R 电容，以提供低阻抗路径，减少输入电压上的交流信号和噪声影响，改善线路瞬态响应。
• 输出去耦：NCV59801 对输出电容的等效串联电阻（ESR）没有最低要求，使用 2.2 μF 或更大的标准陶瓷电容即可稳定工作。为了在各种条件下获得最佳性能和稳定性，建议使用 4.7 μF 或更高的电容。但要注意，过高的输出电容（如 100 μF 及以上）在某些条件下可能会导致不稳定，特别是在轻负载条件下。

  受控输出电压压摆率

  该器件具有内部输出电压压摆率控制功能。启用后有大约 85 μs 的死区时间，之后输出电压从 0 单调上升到标称输出电压。用户可以从 4 种可选的压摆率选项（5 mV/s、10 mV/s、30 mV/s 和 100 mV/s）中选择。需要注意的是，输出噪声会按 VOUT / VFIX 或 VOUT / VFB 比例放大。

  可调版本应用

  如果用户需要非标准/特殊电压选项且对输出噪声要求较高，可以使用固定版本并在输出电压和 SNS 引脚之间连接外部电阻分压器。这样，原始固定电压就成为电阻分压器和反馈回路的参考电压，输出电压可以等于或高于原始固定选项，范围从 0.6 V 到 5.0 V。为了避免反馈电流对输出电压精度的影响，建议 R1 和 R2 的值在 1 k 至 220 k 之间。

  功率耗散和散热

  器件的最大功耗取决于 PCB 设计和布局，包括安装焊盘配置、电路板材料和环境温度等因素。为了确保可靠运行，结温应限制在 +150°C 以内。可以通过相关公式计算最大功耗和输入电压等参数。

订购信息

文档提供了详细的订购信息，包括不同电压选项和封装的器件型号、标记、选项、封装形式和运输方式等。用户可以根据自己的需求选择合适的产品。例如，NCV59801CMTWADJTAG 为可调版本，采用 WDFNW6 2x2 封装，带有有源输出放电和 5 mV/us 的压摆率，以 3000 个/卷带和卷轴的形式运输。

机械尺寸

文档还给出了 DFNW8 3x3 和 WDFNW6 2x2 两种封装的机械尺寸和相关说明。这些尺寸信息对于 PCB 设计和器件安装非常重要，工程师需要根据这些尺寸来合理规划 PCB 上的器件布局和焊盘设计，确保器件能够正确安装和焊接。

总结

onsemi 的 NCV59801 LDO 稳压器凭借其出色的性能和丰富的功能，为 RF 和敏感模拟电路等应用提供了可靠的电源解决方案。在设计过程中，工程师需要充分考虑其特性、引脚功能、电气参数、热特性等因素，合理选择工作条件和外部元件，以实现最佳的性能和可靠性。同时，要严格遵守器件的绝对最大额定值，确保器件在安全的工作范围内运行。你在使用类似 LDO 稳压器的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。