MAX8559：双路300mA低噪声线性稳压器的卓越之选

在电子设备的设计中，电源管理是至关重要的一环。一款性能出色的线性稳压器能够为设备提供稳定、低噪声的电源，确保设备的正常运行。今天，我们就来深入了解一下MAX8559这款双路300mA低噪声线性稳压器。

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一、产品概述

MAX8559是一款双路、低噪声、低压差（LDO）线性稳压器，其输入电压范围为2.5V至6.5V，能够提供至少300mA的连续输出电流。它具有低输出噪声和仅60mV（在100mA负载下）的低压差特性。典型输出噪声为32µVRMS，在10kHz时电源抑制比（PSRR）达到70dB。

该稳压器采用内部P沟道MOSFET传输晶体管设计，每个LDO的电源电流低至115µA，且与负载电流和压差电压无关。此外，它还具备短路保护和热关断保护功能。MAX8559包含两个独立的逻辑控制关断输入，并且可以在不使用旁路电容的情况下工作，进一步减小了整体解决方案的尺寸。它提供微型8凸点UCSP™（2mm x 1mm）或8引脚TDFN（3mm x 3mm）封装。

二、应用领域

MAX8559的应用范围十分广泛，包括但不限于以下领域：

1. 移动设备：如蜂窝和无绳电话、个人数字助理（PDA）和掌上电脑、笔记本电脑等。
2. 影像设备：数码相机。
3. 电脑配件：PCMCIA卡、无线局域网卡。
4. 手持仪器：各类手持测量仪器。

三、产品特性

3.1 双路低压差稳压器

具备两个独立的低压差稳压器，能够为不同的负载提供稳定的电源。

3.2 低输出噪声

典型输出噪声仅为32µVRMS，能够满足对噪声敏感的应用需求。

3.3 高输出电流

每个LDO可提供300mA的输出电流，能够满足大多数负载的功率需求。

3.4 高电源抑制比

在10kHz时PSRR达到70dB，能够有效抑制电源中的纹波和噪声。

3.5 独立关断控制

两个LDO具有独立的关断控制输入，方便用户根据需要进行电源管理。

3.6 低压差

在100mA负载下，压差仅为60mV，能够提高电源效率。

3.7 低工作电源电流

每个LDO的工作电源电流低至115µA，有助于降低功耗。

3.8 工厂预设输出电压

提供1.5V至3.3V的工厂预设输出电压，方便用户选择。

3.9 小陶瓷输出电容

可以使用小陶瓷输出电容，减小电路板空间。

3.10 输出电流限制

具备输出电流限制功能，保护稳压器和负载免受过大电流的损害。

3.11 热过载和短路保护

能够在过热或短路情况下自动保护，提高设备的可靠性。

3.12 高功率耗散能力

TDFN封装具有1.95W的功率耗散能力，能够在高负载情况下正常工作。

3.13 小尺寸封装

UCSP封装的占地面积仅为2mm²，适合对空间要求较高的应用。

四、电气特性

4.1 输入电压范围

输入电压范围为2.5V至6.5V，能够适应不同的电源环境。

4.2 欠压锁定阈值

欠压锁定阈值典型值为2.35V，具有40mV的迟滞。

4.3 输出电压精度

在不同的温度和负载条件下，输出电压精度在±1%至±3%之间。

4.4 最大输出电流

每个LDO的最大输出电流为300mA。

4.5 输出电流限制

输出电流限制在310mA至920mA之间，确保稳压器的安全运行。

4.6 接地电流

在无负载和一个LDO关断的情况下，接地电流为115µA；在两个LDO均有100mA负载时，接地电流为220µA。

4.7 压差电压

在1mA负载下，压差电压为0.6mV；在100mA负载下，压差电压为60mV。

4.8 线路调节

线路调节率为±0.15%/V，能够保证输出电压的稳定性。

4.9 输出电压噪声

在100Hz至100kHz范围内，输出电压噪声为32µVRMS（使用0.01µF旁路电容）。

4.10 电源抑制比

在10kHz时，电源抑制比为70dB。

4.11 关断特性

关断时，电源电流低至0.01µA（在25°C时）。

五、典型工作特性

5.1 接地电流与温度、电源电压和负载电流的关系

通过典型工作特性曲线可以看出，接地电流随着温度、电源电压和负载电流的变化而变化。在不同的工作条件下，接地电流的变化范围较小，说明稳压器具有较好的稳定性。

5.2 输出电压精度与负载电流和温度的关系

输出电压精度在不同的负载电流和温度条件下保持在一定的范围内，能够满足大多数应用的需求。

5.3 压差电压与负载电流的关系

压差电压随着负载电流的增加而增加，但在轻负载时压差电压较低，说明稳压器在不同负载条件下都具有较好的性能。

5.4 电源抑制比与频率的关系

电源抑制比在不同的频率下表现良好，能够有效抑制电源中的纹波和噪声。

六、引脚描述

6.1 INA和INB

LDO A和LDO B的调节器输入，输入电压范围为2.5V至6.5V，需要用陶瓷电容旁路到地。

6.2 SHDNA和SHDNB

关断输入，逻辑低电平可以分别关断LDO A和LDO B。当两个关断输入都为低电平时，两个稳压器和内部参考电压都关闭，电源电流降低至10nA（典型值）。

6.3 OUTA和OUTB

LDO A和LDO B的输出，每个输出可以提供高达300mA的连续电流，需要用陶瓷电容旁路到地。在关断时，输出通过385Ω电阻内部放电到地。

6.4 BP

参考噪声旁路，使用0.01µF的低泄漏陶瓷电容旁路可以降低两个输出的噪声。

6.5 GND

接地引脚。

6.6 EP（仅TDFN封装）

外露焊盘，连接到接地平面，起到散热的作用。

七、详细工作原理

7.1 反馈控制回路

MAX8559的反馈控制回路使用1.25V的带隙参考电压，误差放大器将参考电压与反馈电压进行比较，并放大差值。根据比较结果，调整传输晶体管的栅极电压，从而控制输出电压的稳定。

7.2 内部P沟道传输晶体管

采用P沟道MOSFET传输晶体管，相比PNP传输晶体管具有诸多优势，如更长的电池寿命、更低的静态电流等。PNP基稳压器在压差时会浪费大量电流，而P沟道MOSFET的压差电压与负载电流成正比，在重负载时具有较低的压差电压。

7.3 电流限制

每个稳压器输出都有独立的电流限制器，能够监测和控制传输晶体管的栅极电压，将输出电流限制在310mA（最小值）。即使输出短路到地也不会损坏器件。

7.4 低噪声操作

通过在BP引脚使用外部0.01µF旁路电容和内部电阻构成低通滤波器，能够有效降低输出电压噪声。如果对输出噪声要求不高，可以去除BP电容以减小整体解决方案的尺寸和成本。

7.5 关断功能

MAX8559具有独立的关断控制输入，通过将SHDNA或SHDNB拉低可以分别关断相应的LDO。当两个关断输入都为低电平时，整个芯片关闭，电源电流降低至0.01µA。

7.6 热过载保护

每个稳压器都有独立的热探测器，当结温超过160°C时，传输晶体管关闭，使IC冷却。当结温下降10°C后，传输晶体管再次开启，在连续热过载条件下会产生脉冲输出。

八、应用信息

8.1 电容选择和稳压器稳定性

对于负载电流高达150mA的情况，可以使用单个2.2µF电容旁路MAX8559的两个输入，每个输出使用2.2µF电容旁路。对于负载电流高达300mA的情况，输入和输出电容应至少为4.7µF。需要注意的是，某些陶瓷电介质的电容和ESR会随温度变化较大，应根据具体情况选择合适的电介质。

8.2 PSRR和非电池电源操作

MAX8559在电池供电系统中具有低压差和低静态电流的特点。在10kHz时，电源抑制比为70dB。当使用非电池电源时，可以通过增加输入和输出旁路电容的值以及采用被动RC或CRC滤波技术来提高电源噪声抑制和瞬态响应。

8.3 负载瞬态考虑

MAX8559的负载瞬态响应曲线显示，输出响应包括由于不同负载电流引起的输出电压直流偏移和瞬态响应。典型的负载电流从10µA到100mA的阶跃变化时，过冲为15mV。可以通过增加输出电容的值和减小其ESR来衰减瞬态尖峰。

8.4 压差电压

稳压器的最小输入输出电压差（压差电压）决定了最低可用电源电压。由于MAX8559使用内部P沟道MOSFET传输晶体管，其压差电压是漏源导通电阻（RDS(ON)）乘以负载电流的函数。

8.5 计算UCSP封装的最大输出功率

MAX8559的最大输出功率受封装的最大功耗限制。通过计算封装的功耗作为输入电压、输出电压和输出电流的函数，可以得到最大输入电压。最大功耗不应超过封装的最大额定功率。

九、布局指南

由于大多数应用对输出噪声和输出电压精度要求较高，因此需要进行精心的PCB布局。可以使用评估套件（MAX8559EVKIT）来加快设计。以下是一些布局指南：

1. 缩短路径：尽可能缩短输入和输出路径，特别是接地端子。
2. 增强散热：使用厚铜PCB板（2oz vs. 1oz）来增强散热能力。
3. 靠近电容：将输出、输入和旁路电容尽可能靠近IC放置。
4. 远离噪声源：确保到BP引脚和BP电容的走线远离噪声源，以确保低输出电压噪声。

十、总结

MAX8559是一款性能出色的双路300mA低噪声线性稳压器，具有低输出噪声、低压差、高电源抑制比等优点。它适用于多种应用领域，能够为电子设备提供稳定、可靠的电源。在设计过程中，需要根据具体的应用需求选择合适的封装和电容，进行合理的PCB布局，以充分发挥其性能优势。你在使用线性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。