SGM2077B：高性能CMOS电压调节器的全方位解析

在电子设计领域，电压调节器是不可或缺的关键组件，它对于保障电子设备的稳定运行起着至关重要的作用。SGMICRO推出的SGM2077B是一款采用CMOS技术设计的高性能线性调节器，具备超高电源抑制比（PSRR）、快速负载瞬态响应、低噪声和低压差等诸多优点。下面我们就来详细了解一下这款产品。

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一、产品概述

SGM2077B是一款超高性能的线性调节器，能够提供高达1.5A的输出电流。其工作输入电压范围为0.5V至5.5V，偏置电源电压范围为2.5V至5.5V，可调输出电压范围为0.5V至3.3V。此外，它还具备1.2V逻辑控制的关断模式、短路电流限制和热关断保护等功能，并且在禁用状态下具有自动放电功能，可快速释放输出电压。该产品采用绿色WLCSP - 0.8×1.2 - 6B - B封装，工作温度范围为 - 40℃至 + 125℃。

二、产品特性

2.1 宽电压范围

输入电源电压范围为0.5V至5.5V，偏置电源电压范围为2.5V至5.5V，能够适应多种不同的电源环境。

2.2 多种输出电压选项

提供固定输出电压0.75V、0.8V、0.85V、1.0V、1.05V、1.1V、1.15V、1.2V、1.8V、2.8V、3.0V和3.3V，同时支持0.5V至3.3V的可调输出，满足不同应用的需求。

2.3 大输出电流

可提供1.5A的输出电流，能够为负载提供充足的功率。

2.4 高精度输出

在 + 25℃时，输出电压精度为 ± 0.8%，确保输出电压的稳定性。

2.5 低功耗

偏置输入电流典型值仅为96μA，有助于降低系统功耗。

2.6 低压差

在1.5A负载电流下，压差典型值为75mV，能够有效减少功率损耗。

2.7 低噪声

在输出电压为1.1V时，输出噪声典型值为29μVRMS，适用于对噪声敏感的应用。

2.8 高PSRR

在1kHz时，PSRR典型值为70dB，能够有效抑制电源噪声。

2.9 保护功能

具备电流限制和热保护功能，能够在过载和过热时保护设备安全。

2.10 快速响应

具有出色的负载和线路瞬态响应，能够快速响应负载变化。

2.11 自动放电功能

在禁用状态下，可自动放电，确保输出电压快速释放。

2.12 稳定性好

使用小尺寸陶瓷电容即可保持稳定，便于电路设计。

2.13 逻辑控制

支持1.2V逻辑电平使能输入，方便进行开关控制。

三、应用领域

SGM2077B适用于多种应用场景，包括便携式设备、智能手机、工业和医疗设备等。这些应用通常对电源的稳定性、噪声和功耗有较高要求，SGM2077B的高性能特性能够很好地满足这些需求。

四、典型应用电路

文档中给出了固定电压和可调电压的典型应用电路。在实际设计中，需要根据具体需求选择合适的电路，并注意电容的选择和布局。输入电容和偏置电容应尽量靠近相应引脚，以确保设备的稳定性。输出电容应选择10μF或更大的X7R或X5R陶瓷电容，以获得良好的动态性能。

五、电气特性

5.1 电压范围

输入电源电压范围为0.5V至5.5V，偏置电源电压范围为2.5V至5.5V。

5.2 输出电压精度

在不同温度下，输出电压精度有所不同。在 + 25℃时，精度为 ± 0.8%；在 - 40℃至 + 125℃范围内，精度为 ± 1.6%。

5.3 反馈电压

SGM2077B - ADJ的反馈电压为0.492V至0.508V。

5.4 线路调节率

输入和偏置电源的线路调节率在不同输出电压范围内有所不同，一般在0.001%/V至0.28%/V之间。

5.5 负载调节率

负载调节率在1mA至1.5A负载电流变化时，为1mV至6mV。

5.6 压差

输入压差在1.5A负载电流下，典型值为75mV，最大值为130mV；偏置压差在特定条件下，典型值为1.15V，最大值为1.4V。

5.7 电流限制

输出电流限制典型值为1.55A至3A，短路电流限制典型值为1.1A。

5.8 静态电流

偏置引脚静态电流典型值为96μA，输入引脚静态电流在输出电流为0mA时，典型值为35μA。

5.9 关断电流

偏置引脚关断电流最大值为1μA，输入引脚关断电流在不同条件下有所不同。

5.10 使能引脚电压

使能引脚高电平输入电压为0.73V，低电平输入电压为0.46V。

5.11 输出放电电阻

在使能引脚电压为0V，输出电压为0.5V时，输出放电电阻为50Ω至120Ω。

5.12 开启时间

从使能引脚电压有效到输出电压达到98%额定值的开启时间，在输出额定电压为1.1V时，典型值为150μs。

5.13 电源抑制比

在1kHz时，输入电源抑制比典型值为70dB，偏置电源抑制比典型值为80dB。

5.14 输出电压噪声

在输出额定电压为1.1V，输入电压为1.6V，频率为10Hz至100kHz时，输出电压噪声典型值为29μVRMS。

5.15 热关断温度

热关断温度为160℃，热关断滞后为20℃。

六、使用注意事项

6.1 电容选择

输入电容和偏置电容应选择X7R或X5R陶瓷电容，输入电容最小值为2.2μF，偏置电容最小值为0.1μF。输出电容应选择10μF或更大的X7R或X5R陶瓷电容，最小有效电容为4.7μF。

6.2 压差注意事项

由于有两个电源（VIN和VBIAS）和一个输出调节器，SGM2077B规定了两个压差。当输出电压低于1.6V时，VBIAS压差不适用。

6.3 可调调节器

SGM2077B - ADJ的输出电压可通过连接两个外部电阻进行调节，输出电压由公式 (V{OUT }=V{ADJ } timesleft(1+frac{R{1}}{R{2}}right)) 确定，其中 (V_{ADJ}=0.5V)。为了提高反馈环路稳定性和PSRR，可在R1上并联一个电容CFF。

6.4 使能操作

使能引脚用于控制设备的开启和关闭，以及激活或禁用输出自动放电功能。使能引脚电压低于0.46V时，设备处于关断状态；高于0.73V时，设备处于工作状态。建议使能引脚的上升和下降沿速度快于100μs/V。

6.5 反向电流保护

当 (V{OUT }>V{IN }) 时，NMOS功率晶体管的体二极管会正向偏置，可能会损坏设备。在电路设计中，可在输出引脚和输入引脚之间添加一个外部肖特基二极管进行保护。

6.6 负偏置输出

当输出电压为负时，芯片可能由于寄生效应无法启动。应确保输出电压在所有条件下都大于 - 0.3V。如果应用中需要较大的负偏置输出，可在输出引脚和地引脚之间添加一个肖特基二极管。

6.7 输出电流限制和短路保护

当发生过载时，输出电流会被内部限制在3A（典型值）；当输出引脚短路到地时，短路保护会将输出电流限制在1.1A（典型值）。

6.8 热关断保护

SGM2077B能够检测芯片温度，当温度超过热关断阈值时，设备会进入关断状态，直到温度下降到 + 140℃。

6.9 功率耗散

功率耗散可通过公式 (P{D}=(V{IN }-V{OUT }) ×I{OUT }) 计算。最大允许功率耗散受多种因素影响，可通过公式 (P{D(MAX)}=left(T{J( MAX )}-T{A}right) / theta{J A}) 近似计算。在热保护发生时，功率耗散应小于6W。

七、封装信息

SGM2077B采用WLCSP - 0.8×1.2 - 6B - B封装，文档中给出了封装外形尺寸、推荐焊盘尺寸、卷带和卷轴信息以及纸箱尺寸等详细信息。在进行PCB设计时，需要根据这些信息进行合理布局。

SGM2077B是一款性能卓越的CMOS电压调节器，具有多种优秀特性和保护功能，适用于多种应用场景。在实际设计中，电子工程师需要根据具体需求合理选择和使用该产品，并注意相关的使用注意事项，以确保设备的稳定运行。你在使用SGM2077B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。