深入解析ON Semiconductor NCV8189 LDO稳压器

在电子设计领域，低压差线性稳压器（LDO）是非常关键的元件，它能为各种电路提供稳定的电源。今天我们要详细探讨的是ON Semiconductor的NCV8189 LDO稳压器，它具有诸多出色的特性，适用于多种应用场景。

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一、NCV8189简介

NCV8189是一款0.5A的LDO稳压器，属于下一代高电源抑制比（PSRR）、低噪声和低压差稳压器，具备Power Good开集电极输出。它专为满足射频（RF）和敏感模拟电路的需求而设计，能提供低噪声、高PSRR和低静态电流，输出电压可低至0.6V，并且在负载/线路瞬态响应方面表现优异。该器件可搭配4.7μF的输入和输出陶瓷电容使用，有工业标准的DFNW8 0.65P（3mm x 3mm）和WDFNW6 0.65P（2mm x 2mm）两种封装可选。
 

典型应用示意图

二、主要特性

2.1 电压范围与精度

• 输入电压范围：1.6V至5.5V，能适应多种电源输入。
• 固定电压选项：提供0.6V至5.0V的固定电压输出，也有可调版本，参考电压为0.6V，在25°C时初始精度为±0.7%，在负载和温度变化（高达125°C）时精度为±1%。

2.2 低功耗特性

• 静态电流：典型值为35μA，关机电流典型值为0.1μA，有助于降低系统功耗。

2.3 低压差与高PSRR

• 低压差：对于3.3V的变体，在0.5A负载时典型压差为65mV。
• 高PSRR：在100mA、f = 1kHz时典型值为85dB，能有效抑制电源纹波。

2.4 低噪声与稳定性

• 低噪声：固定版本在10Hz至100kHz频率范围内输出电压噪声为10μVRMS。
• 稳定性：搭配4.7μF的小尺寸陶瓷电容即可稳定工作。

2.5 输出电压斜率控制

具备可控的输出电压斜率，有5mV/μs、10mV/μs、30mV/μs和100mV/μs四种选项可供选择。

2.6 环保特性

该器件为无铅、无卤素/无溴化阻燃剂（BFR），符合RoHS标准。

三、引脚功能说明

DFNW8引脚号	WDFNW6引脚号	引脚名称	引脚描述
1, 2	1	OUT	稳压输出电压，输出应使用4.7μF陶瓷电容旁路。
7, 8	6	IN	输入电压供应引脚。
5	4	EN	芯片使能引脚，VEN < 0.4V时禁用稳压器，VEN > 1V时启用LDO。
6	5	PG	Power Good，开集电极输出，需使用10k至100k的上拉电阻连接到输出、输入或其他电压（参考最大额定值）。
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，在PCB上必须连接到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。

四、绝对最大额定值

在使用NCV8189时，必须注意其绝对最大额定值，超过这些限制可能会损坏器件。以下是主要的绝对最大额定值：	参数	符号	值	单位
输入电压（注1）	VIN	0.3至6V	V
输出电压	VOUT	-0.3至VIN + 0.3，最大6V	V
芯片使能输入	VEN	0.3至6V	V
Power Good电压	VPG	0.3至6V	V
Power Good电流	IPG	20mA	mA
输出短路持续时间	tSC	无限制	s
最大结温	TJ	150°C	°C
存储温度	TSTG	-55至150°C	°C
ESD能力，人体模型（注2）	ESDHBM	2000V	V
ESD能力，充电器件模型（注2）	ESDCDM	1000V	V

注1：安全工作区域请参考电气特性和应用信息。 注2：该器件系列具有ESD保护，通过特定方法进行测试。

五、热特性

不同封装的NCV8189热特性有所不同，以下是WDFNW6 - 2x2和DFNW8 - 3x3封装的热特性参数：	封装类型	参数	符号	值	单位
WDFNW6 - 2x2	结到环境热阻（注3）	ReJA	60	°C/W
结到外壳（顶部）热阻	RBJC(top)	167	°C/W
结到外壳（底部）热阻（注4）	RBJC(bot)	6.9	°C/W
结到电路板热阻	ReJB	6.6	°C/W
结到顶部特性参数	WJT	4.6	°C/W
结到电路板特性参数	WJB	6.5	°C/W
DFNW8 - 3x3	结到环境热阻（注3）	ReJA	44.4	°C/W
结到外壳（顶部）热阻	RBJC(top)	115	°C/W
结到外壳（底部）热阻（注4）	RBJC(bot)	6.9	°C/W
结到电路板热阻	ReJB	6.3	°C/W
结到顶部特性参数	WJT	5.7	°C/W
结到电路板特性参数	WJB	6.3	°C/W

注3：自然对流下的结到环境热阻是在高K电路板（2s2p，1in²，1oz Cu）上按照JEDEC51.7指南进行模拟得到的。 注4：结到外壳（底部）热阻是通过对IC暴露焊盘进行冷板测试模拟得到的。

六、电气特性

电气特性是评估器件性能的重要依据，NCV8189在不同条件下的电气特性如下：

6.1 关机电流

• VEN ≤ 0.4V，TJ ≤ 125°C时，典型值为0.1μA，最大值为3.5μA。
• VEN ≤ 0.4V，TJ > 125°C时，最大值为3.5μA。

6.2 EN引脚阈值电压

• EN输入电压为“H”时，VENH最小值为1V。
• EN输入电压为“L”时，VENL最大值为0.4V。

6.3 EN下拉电流

VEN = 5V时，典型值为0.2μA，最大值为0.6μA。

6.4 Power Good阈值电压

• 输出电压上升时，VPGUP为95%。
• 输出电压下降时，VPGDW为90%。

6.5 Power Good输出电压低

IPG = 1mA，开漏输出时，典型值为30mV，最大值为100mV。

6.6 开启延迟时间

COUT = 4.7μF，从VEN有效到VOUT开始上升的时间，典型值为85μs。

6.7 斜率时间

不同选项下，从VEN有效到VOUT达到95%VOUT(NOM)的斜率时间不同，“C”选项为5mV/μs，“D”选项为10mV/μs，“E”选项为30mV/μs，“F”选项为100mV/μs。

6.8 电源抑制比

VOUT(NOM) = 3.3V，IOUT = 100mA时，f = 1kHz时典型值为85dB，f = 10kHz时为75dB，f = 100kHz时为53dB，f = 1MHz时为40dB。

6.9 输出电压噪声（固定版本）

f = 10Hz至100kHz，IOUT = 100mA时，典型值为10μVRMS。

6.10 热关断阈值

温度上升时，TsDH典型值为165°C，温度迟滞THYST为15°C。

6.11 有源输出放电电阻

VEN < 0.4V，AD版本时，典型值为250Ω。

七、典型特性曲线

文档中给出了一系列典型特性曲线，包括输出电压与温度、压差电压与温度、电流限制与温度等关系曲线。这些曲线能帮助工程师直观地了解器件在不同条件下的性能表现，在实际设计中具有重要的参考价值。例如，通过输出电压与温度的曲线，我们可以预测在不同温度环境下输出电压的变化情况，从而进行相应的补偿设计。

八、应用信息

8.1 应用场景

NCV8189适用于通信系统、车载网络、远程信息处理、信息娱乐和集群以及通用汽车等领域。

8.2 Power Good输出连接

该器件的Power Good功能可更好地与MCU系统接口，其输出为开集电极类型，能吸收高达10mA的电流。推荐工作电流在10μA至1mA之间，以获得低饱和电压。外部上拉电阻可连接到最高5.5V的任何电压。当LDO通过使能输入禁用时，Power Good内部电路仍能正常工作，但待机电流会增加。若要将Power Good用于电源排序功能并要求低待机电流，建议将外部上拉电阻连接到NCV8189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。

8.3 输入去耦（CIN）

建议在器件的IN和GND引脚之间连接至少4.7μF的陶瓷X5R或X7R电容，它能为叠加在恒定输入电压上的任何不需要的交流信号或噪声提供低阻抗路径，减少输入走线电感和源电阻在负载电流突然变化时的影响。更高电容和更低ESR的电容将改善整体线路瞬态响应。

8.4 输出去耦（COUT）

NCV8189对输出电容的最小等效串联电阻（ESR）没有要求，使用2.2μF或更大的标准陶瓷电容即可稳定工作。为了在所有条件（温度、输出电流负载等）下获得最佳性能和稳定性，建议使用4.7μF或更高的电容，X5R和X7R类型的电容在温度变化时电容变化最小，较为合适。但需注意，过高的输出电容（如100μF及以上）在某些条件下，特别是轻负载条件下，可能会导致不稳定。

8.5 受控输出电压斜率

NCV8189具有内部输出电压斜率控制，使能事件后有大约85μs的死区时间用于所有内部LDO模块的正确启动，之后输出电压从0单调上升到标称输出电压。总稳定时间由电压选项和斜率决定，用户可从4种选项中选择。需要注意的是，输出噪声会按VOUT / VFIX或VOUT / VFB的比例放大。

8.6 可调版本

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。此时，原固定电压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固定选项，范围为0.6V至5.0V。为了减少流入FB和SNS引脚的电流对输出电压精度的影响，建议R1和R2的值在1k至220k之间。

8.7 功率耗散和散热

器件的最大功耗取决于电路板设计和布局，PCB上的安装焊盘配置、电路板材料和环境温度会影响器件结温的上升速率。为了可靠运行，结温应限制在+150°C。NCV8189能处理的最大功耗可通过公式 $P{D( MAX )}=\frac{\left[T{J( MAX )}-T{A}\right]}{R{B J A}}$ 计算。

九、订购信息

NCV8189有多种型号可供选择，不同型号对应不同的电压选项、斜率选项和封装类型，具体如下：	器件型号	电压选项	标记	选项	封装	包装
NCV8189CMTWADJTAG	ADJ	AL	带有源输出放电，斜率5mV/μs	WDFNW6 2x2（无铅）	3000/卷带和卷轴
NCV8189FMTW080TAG	0.80V	AR	带有源输出放电，斜率100mV/μs	WDFNW6 2x2（无铅）	3000/卷带和卷轴
NCV8189CMTW075TAG	0.75V	AF	带有源输出放电，斜率5mV/μs	WDFNW6 2x2（无铅）	3000/卷带和卷轴
NCV8189CMTW180TAG	1.80V	AG	带有源输出放电，斜率5mV/μs	WDFNW6 2x2（无铅）	3000/卷带和卷轴
NCV8189CMTW280TAG	2.80V	AJ	带有源输出放电，斜率5mV/μs	WDFNW6 2x2（无铅）	3000/卷带和卷轴
NCV8189CMTW330TAG	3.30V	AK	带有源输出放电，斜率5mV/μs	WDFNW6 2x2（无铅）	3000/卷带和卷轴
NCV8189CMLADJTCG	ADJ	8189 ADJ	带有源输出放电，斜率5mV/μs	DFNW8 3x3（无铅）	3000/卷带和卷轴
NCV8189CML120TCG	1.20V	8189 120	带有源输出放电，斜率5mV/μs	DFNW8 3x3（无铅）	3000/卷带和卷轴
NCV8189CML100TCG（开发中）	1.00V	8189 100	带有源输出放电，斜率5mV/μs	DFNW8 3x3（无铅）	3000/卷带和卷轴

其他电压选项和斜率选项（D / E / F）可按需提供。

十、机械封装尺寸

文档还提供了DFNW8 3x3和WDFNW6 2x2封装的机械尺寸和标记图，这些信息对于电路板设计和器件安装非常重要，工程师在设计时需要严格按照这些尺寸进行布局，以确保器件的正确安装和使用。

综上所述，ON Semiconductor的NCV8189 LDO稳压器凭借其出色的性能和丰富的特性，为电子工程师在电源设计方面提供了一个优秀的选择。在实际应用中，工程师需要根据具体的需求和设计要求，合理选择器件型号和参数，并注意各项应用注意事项，以充分发挥该器件的优势，实现稳定可靠的电源设计。你在使用NCV8189或者其他LDO稳压器时，遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。