LT1965系列低噪声低压差线性稳压器：特性、应用与设计要点

在电子设计领域，线性稳压器是保障电源稳定输出的关键组件。今天要给大家详细介绍的是Linear Technology公司的LT1965系列低噪声低压差线性稳压器，它在诸多应用场景中都展现出了卓越的性能。

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一、LT1965系列的特性亮点

1. 强大的输出能力

LT1965系列能够提供高达1.1A的输出电流，典型压差仅为310mV。这意味着在较低的输入输出电压差下，它依然可以稳定地为负载提供足够的电流，满足大多数电路的功率需求。

2. 低噪声性能

其输出噪声极低，在10Hz至100kHz的带宽范围内，噪声仅为40µVRMS。这使得它非常适合对噪声敏感的射频（RF）和数字信号处理（DSP）电源应用，能够有效减少噪声对电路性能的影响。

3. 宽输入电压范围

输入电压范围为1.8V至20V，这使得它在不同的电源环境下都能稳定工作，具有很强的适应性。

4. 低静态电流

可调版本的静态电流为500µA，在关机模式下静态电流小于1µA。低静态电流有助于降低功耗，延长电池供电设备的续航时间。

5. 丰富的保护功能

具备反向电池保护、限流折返保护、热保护和反向电流保护等多种保护功能，能够有效保护自身和负载，提高系统的可靠性。

6. 稳定的输出电容兼容性

该系列稳压器与低至10µF的输出电容配合使用时依然稳定，并且支持陶瓷或钽电容，为设计提供了更多的选择。

二、引脚功能与配置

1. 引脚功能

• OUT（输出引脚）：为负载提供电源，建议使用至少10µF的输出电容以防止振荡。在大负载瞬态应用中，需要更大的输出电容来限制峰值电压瞬变。
• SENSE（检测引脚）：对于固定电压版本，该引脚是误差放大器的输入。将其连接到稳压器的输出引脚可获得最佳调节效果。在关键应用中，可采用开尔文检测连接，将其连接到负载端以消除PCB走线电阻引起的电压降。
• ADJ（调节引脚）：也是误差放大器的输入，典型偏置电流为1.3µA，参考地的电压为1.20V。通过调节外部电阻的比例，可以设置输出电压。
• GND（接地引脚）：对于可调版本的LT1965，将设置输出电压的电阻分压器底部直接连接到GND可获得最佳调节效果。
• SHDN（关断引脚）：将该引脚拉低可使LT1965进入低功耗状态并关闭输出。可使用逻辑或带有上拉电阻的开集电极/漏极驱动该引脚。如果未使用，应将其连接到VIN。
• IN（输入引脚）：为设备提供电源。如果距离主输入滤波电容超过6英寸，需要在IN引脚处添加旁路电容。该引脚设计能够承受相对于地和OUT引脚的反向电压。
• Exposed Pad（外露焊盘）：仅适用于DFN和MSOP封装，应直接连接到引脚4和5以及PCB地，可提供增强的热性能。

2. 引脚配置

LT1965系列提供多种封装形式，包括5引脚TO - 220、5引脚DD - Pak、热增强型8引脚MSOP和8引脚3mm × 3mm DFN。不同封装的引脚配置略有不同，但基本功能一致。

三、应用信息与设计要点

1. 可调操作

可调版本的LT1965输出电压范围为1.20V至19.5V，通过两个外部电阻的比例来设置输出电压。公式为(V_{OUT}=1.20V(1 + frac{R_2}{R1}) + I{ADJ} cdot R2)，其中(I{ADJ})为ADJ引脚的偏置电流，在25°C时为1.3µA。为了减少ADJ引脚偏置电流引起的输出电压误差，建议(R_1)的值小于12.1k。

2. 输出电容选择

输出电容的等效串联电阻（ESR）会影响稳压器的稳定性，尤其是在使用小电容时。建议使用ESR为0.3Ω或更小的至少10µF的输出电容来防止振荡。陶瓷电容的选择需要特别注意，不同的电介质材料在温度和电压变化时表现不同。X5R和X7R电介质具有更稳定的特性，更适合作为输出电容，但在使用时仍需验证其在工作电压下的电容值。

3. 过载恢复

LT1965具有安全工作区保护功能，当输入输出电压差增大时，限流值会减小，以确保功率晶体管在安全工作区域内。在某些情况下，如输出短路移除后或在输入电压已开启的情况下拉高关断引脚，可能会出现输出无法恢复的问题，此时可能需要将输入电源循环至零再重新启动。

4. 输出电压噪声

LT1965稳压器在全负载运行时，在10Hz至100kHz带宽内提供低输出电压噪声。但在电路布局和测试时需要注意，附近走线的串扰可能会引入不必要的噪声，同时电源纹波抑制能力有限，会有一小部分输入噪声传递到输出。

5. 热考虑

LT1965的最大额定结温限制了其功率处理能力。功率耗散由两部分组成：输出电流乘以输入输出电压差（(I{OUT} cdot (V{IN} - V{OUT}))）和GND引脚电流乘以输入电压（(I{GND} cdot V{IN})）。通过参考典型性能特性中的GND引脚电流曲线可以确定(I{GND})的值。在连续正常工作条件下，不要超过最大结温额定值（E级和I级为125°C，H级为150°C）。对于表面贴装器件，可以利用PCB和铜走线的散热能力来实现散热。

四、典型应用

1. 逻辑电源

LT1965系列可用于为逻辑电路提供稳定的电源，其低噪声和低静态电流特性有助于提高逻辑电路的性能和可靠性。

2. 开关电源的后置稳压器

作为开关电源的后置稳压器，LT1965可以进一步降低输出电压的纹波和噪声，提供更纯净的电源。

3. 低噪声仪器仪表

在对噪声要求极高的仪器仪表应用中，LT1965的低噪声性能能够满足其需求，确保测量结果的准确性。

五、相关部件推荐

Linear Technology还提供了一系列相关的线性稳压器，如LT1129、LT1761、LT1762等，它们在输出电流、输入电压范围、压差、静态电流和噪声等方面各有特点，可以根据具体的应用需求进行选择。

总之，LT1965系列低噪声低压差线性稳压器以其高性能、丰富的保护功能和多种封装形式，为电子工程师在电源设计中提供了一个可靠的选择。在实际应用中，需要根据具体的电路需求和工作条件，合理选择引脚配置、输出电容和散热方式，以充分发挥其性能优势。大家在使用过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。