輕薄短小不退燒 電源設計也吹微型風

作者: 黃繼寬
2010 年 09 月 06 日

對於運算放大器(Op-amp)、資料轉換器(Data Convertor)等類比元件而言,供電電源的品質是影響其性能的一大關鍵。為確保系統正常運作,類比設計工程師會在低壓差穩壓器(LDO)之外,額外使用離散元件來提升系統可靠度。然而,系統電路板空間寸土寸金,因而讓德州儀器(TI)興起研發高輸入電壓LDO的想法。
 


終端產品尺寸日益縮小,即使是固定式產品也必須對元件占用的電路板空間斤斤計較。





德州儀器電源管理業務部資深副總裁Sami Kiriaki指出,對設計手持式儀表、無線通訊基地台、醫療設備等高精密系統的開發團隊而言,運算放大器、資料轉換器等類比前端元件所輸出的訊號必須極為精準,否則後段的數位資料再優異,也無法獲得正確的結果。因此,這些研發團隊對於供電給上述元件的雙極電源軌品質要求均相當嚴苛。
 



然值得注意的是,由於±15伏特是許多類比元件常用的電源規格,因此目前市場上LDO的輸入電壓規格大多只設計到±20伏特。這意味著若設計人員想提升系統的可靠度,只能靠外加暫態二極體的方式,來避免電壓無預警波動對系統造成影響甚至損壞元件。離散元件不僅增加成本,也會占用額外的電路板空間。
 



德州儀器亞洲區電源產品市場行銷工程師周俊宏補充說,事實上,這個問題存在已久,但隨著終端產品的電路板空間日益縮小,使用離散元件的手法所遭遇到的挑戰也越來越嚴苛,因此,有不少客戶反映,希望LDO元件的輸入電壓範圍能提高到±伏特以上,以降低對暫態二極體的需求。因此,也促成TI投入研發輸入電壓分別可達±36伏特的兩款解決方案。
 



值得一提的是,除了降低外部二極體需求外,這兩款寬輸入電壓LDO所須搭配的輸出電容也只需2.2微法拉(μF)以上,因此設計人員可以使用體積小、成本低廉的陶瓷電容,有助於進一步縮減系統的尺寸與成本。

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