布景
线性稳压器是无需运用电感器就能完成从较高电压至较低电压之降压的集成电路。低压差线性稳压器 (LDO) 是一种特别类型的线性稳压器，其压差电压 (输入至输出电压之间的差异) 必需保持稳定，一般低于 400mV。前期的线性稳压器规划供给 ~1.3V 左右的压差，关于一个 5V 输入这意味着：为了让器材处于调理状况，可完成的最大输出仅为 ~3.7V。最近，“低”压差被认为是 500mV 或更小。可是，在规划办法和晶圆制作工艺日益精密杂乱的今日，“低”压差一般大约为 100mV ~ 300mV。
此外，尽管 LDO 在任何给定的体系中都很少是最贵重的体系组件，但假如以本钱 / 优势为起点，它却是最有价值的组件之一。LDO 所承当的一项使命是维护贵重的下流负载免遭电压瞬变、电源噪声、反向电压、电流浪涌等严厉环境条件的损坏。简而言之，其规划有必要巩固，并包含所需的悉数维护功用以在其所处之环境中 “敷衍危害” 且一起维护负载。许多低本钱 LDO 线性稳压器因为不具备必要的维护功用而发生毛病，常常不只导致稳压器自身受损，还连累下流负载。
LDO 与其他稳压器的比较
低电压降压转化和调理可选用多种办法来完成。开关稳压器可在很宽的电压规模内高效地作业，可是其操作需求凭仗电感器和电容器等外部组件，因而占用的电路板空间相对较大。别的，也能够运用无电感的充电泵 (或开关电容电压转化器) 来完成较低电压转化，可是其输出电流才能有限，瞬态呼应功用欠安，并且与线性稳压器比较所需的外部组件较多。
现在的快速、较高电流、低电压数字 IC 系列 (例如：FPGA、DSP、CPU、GPU 和 ASIC) 关于向内核和 I/O 通道供电的电源提出了严厉的要求。传统上，一向选用高功率的开关稳压器为这些器材供电，可是它们会具有潜在的噪声搅扰问题、以及瞬态呼应和布局上的局限性。因而，LDO 在此类运用及其他低电压体系中逐渐成为一种代替计划。因为近期的产品创新和功用改进，LDO 具有了一些使其更符合用户需求的功用优势。
再者，当提到向那些对噪声灵敏的模仿 / RF 运用 (例如测验和丈量体系中所常见的，在此类体系中机器或设备的丈量精确度需求比被测的实体高出几个数量级) 供电时，人们一般优先选择 LDO，而不是功用相同的开关稳压器。低噪声 LDO 稳压器可为许多的模仿 / RF 规划供电，包含频率合成器 (PLL / VCO)、RF 混频器和调制器、高速和高分辨率数据转化器 (ADC 和 DAC) 以及高精度传感器。可是，这些运用关于灵敏度的要求现已开端逐渐检测着传统低噪声 LDO 的功用极限。例如，在许多高端 VCO 中，电源噪声直接影响着 VCO 输出相位噪声 (颤动)。并且，为了满意整体体系功率要求，LDO 一般对噪声相对较高的开关转化器之输出施行后置稳压，因而 LDO 的高频电源纹波按捺 (PSRR) 功用变得极为重要。
LDO 规划应战
许多业界规范的线性稳压器选用单个电压电源来履行低压差操作，可是大多数无法完成十分低电压转化与低输出噪声、宽规模输入 / 输出电压和丰厚维护功用的组合。PMOS LDO 可完成低压差并依托单个电源供电运转，可是因为传输晶体管的 Vgs 特性而被约束在低输入电压，并且缺少高功用稳压器所供给的许多维护功用。NMOS 型器材可供给快速瞬态呼应，可是需求两个电源以对器材施加偏置。NPN 稳压器可供给宽的输入和输出电压规模，可是要么需求两个电源，要么具有较高的压差。比较之下，运用正确的规划架构，PNP 稳压器能够完成低压差、高输入电压、低噪声、高 PSRR 和十分低电压转化以及无懈可击的维护，而一切这些均由单个电源轨供给支撑。
为了取得最佳的整体功率，许多高功用模仿和 RF 电路由担任对开关转化器的输出施行后置稳压的 LDO 供电。这需求在 LDO 两端上具有低的输入至输出差分电压的情况下完成高电源纹波按捺 (PSRR) 和低输出电压噪声。具有高 PSRR 的 LDO 可容易地滤除和按捺来自开关电源输出的噪声，并不需求运用巨大的滤波组件。并且，关于现在把噪声灵敏性作为一项首要考虑要素的新式电源轨而言，在宽的带宽内具有低输出电压噪声的器材也是有利的。明显，在大电流时具有低输出电压噪声是一项必要的功用指标。
新式超低噪声、超高 PSRR LDO 系列
很明显，可解决这儿概述之问题的 LDO 解决计划应具有以下特性：
· 十分低的输出噪声
· 低压差操作
· 在很宽的频率规模内具有高 PSRR
· 单电源作业 (旨在完成易用性和缓解电源排序难题)
· 快速瞬态呼应时刻
· 可在很宽的输入 / 输出电压规模内作业
· 适度的输出电流才能
· 杰出的热功用
· 紧凑的占板面积
为了满意这些特定的需求，凌力尔特推出了超高 PSRR、超低噪声 LDO 稳压器 LT304x 系列。该系列的最新成员是 LT3045，其为一款超低噪声、超高 PSRR 低压差电压线性稳压器。该器材是从前发布的 200mA LT3042 超低噪声 LDO 的较高输出电流版别。LT3045 的共同规划具有仅为 2nV/√Hz (在 10kHz) 的超低点噪声和 0.8µVRMS 的积分输出噪声 (在 10Hz 至 100kHz 的宽带宽规模内)。低频 PSRR 超越 90dB (直到 10kHz)，而高频 PSRR 则超越 70dB (直到 2.5MHz)，可使噪声或高纹波输入电源变得 “安静”。LT3045 运用了凌力尔特的专有 LDO 架构，即在一个高精度电流源基准之后布设一个高功用单位增益缓冲器，然后可发生简直稳定的带宽、噪声、PSRR 和负载调理功用，这与输出电压无关。此外，该架构还答应把多个 LT3045 并联起来运用，以进一步下降噪声、添加输出电流和在电路板上散播热量以改进热功用。
LT3045 可在满负载情况下于一个 1.8V 至 20V 的宽输入电压规模内供给高达 500mA 的输出电流和一个 260mV 的压差电压。输出电压规模为 0V 至 15V，并且输出电压容限高度精确，在整个电压、负载和温度规模内为 ±2%。该器材的宽输入和输出电压规模、高带宽、高 PSRR 和超低噪声功用使其十分合适给那些对噪声灵敏的运用供电，例如：PLL / VCO / 混频器 / LNA、十分低噪声外表、高速 / 高精度数据转化器、医疗运用 (比方：成像和确诊)、高精度电源，以及用作开关电源的后置稳压器。
LT3045 选用一个小型和低本钱的 10µF 陶瓷输出电容器作业，因而优化了稳定性和瞬态呼应。单个电阻器担任设置外部精准电流限值 (在整个温度规模内为 ±10%)。单个 SET 引脚电容器用于下降输出噪声并供给基准软起动功用，可防止在接通时发生输出电压过冲。此外，该器材的内部维护电路还包含反向电池维护、反向电流维护、具折返的内部电流约束和具迟滞的热约束。其他特色包含快速发动才能 (适用于选用大数值 SET 引脚电容器的场合) 和一个具可编程门限的电源杰出符号 (用于指示输出电压调理)。图 1 示出了一款典型的运用电路原理图。
LT3045 选用耐热功用增强型 10 引脚 3mm x 3mm DFN 封装 (引脚与 LT3042 兼容) 和 12 引脚 MSOP 封装，两种封装版别的占板面积都很紧凑。E 级和 I 级版别有现货供应，作业结温规模为 –40°C 至 125°C。
未来的高温 H 级版别额外作业温度规模将为 –40°C 至 150°C。
图 1：LT3045 典型运用电路原理图和特色
LT3045 需求选用一个输出电容器以完成稳定性。鉴于其高带宽，该器材要求运用低 ESR 和 ESL 陶瓷电容器。必需选用一个 ESR 低于 20mΩ 和 ESL 低于 2nH 的 10µF (最小值) 输出电容以完成稳定性。考虑到选用单个 10µF 陶瓷输出电容器所取得的高 PSRR 和低噪声功用 (见图 2 和图 3)，更大数值的输出电容器仅能细微地改进功用，原因是稳压器的带宽跟着输出电容的增大而减小，因而，选用大于 10µF (最小值) 的输出电容器收效甚微。
图 2：LT3045 的 PSRR 功用
图 3：LT3045 的输出噪声功用
并联器材的优点
简略地把一切的 SET 引脚衔接在一起和把一切的 IN 引脚衔接在一起即可并联多个 LT3045 IC，然后取得较高的输出电流。运用一小段 PCB 走线 (用作一个镇流电阻器) 把 OUT 引脚衔接在一起以均衡来自 LT3045 的电流。别的，还可并联两个以上的 LT3045 以供给更高的输出电流和更低的输出噪声。并联多个 LT3045 关于在 PCB 上散播热量也是有利处的。关于具有高输入至输出差分电压的运用，还可运用一个输入串联电阻器或与 LT3045 并联的电阻器以散热。图 4 示出了一款并联电路施行计划。
图 4：LT3045 并联作业
下面的表 1 罗列了凌力尔特超高 PSRR、超低噪声 LDO 系列的成员。
表 1：超高 PSRR、超低噪声 LDO
* DFN 封装的引脚是兼容的。
定论
LT3042 和 LT3045 突破性的噪声和 PSRR 功用，再加上其宽电压规模、低压差电压、巩固性和易用性，使之十分合适为噪声灵敏型运用供电，比方在测验与丈量体系中。凭仗其根据电流基准的架构，噪声和 PSRR 功用不会遭到输出电压的影响。此外，还能够把多个器材直接并联起来，以进一步下降输出噪声、添加输出电流和在 PCB 上散播热量。
