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VBOOST在3.3V附近跟蹤VHH電壓變化。備用電池在充滿后電壓高于VBOOST，而在電量接近于耗盡時(shí)，電壓低于VBOOST ，因而LDO和升壓調(diào)節(jié)器按順序提供必需的降壓/升壓功能。SEPIC、反激和正向配置也能夠?qū)崿F(xiàn)降壓和升壓功能，但是它們都需要體積龐大、價(jià)格昂貴的電磁存儲(chǔ)元件(變壓器)，并且缺少LDO所提供的噪聲抑制功能?；谶@樣的考慮，圖1所示的電路優(yōu)于其它方案。
下一步考慮當(dāng)調(diào)制解調(diào)卡插入主機(jī)的PCMCIA連接器中會(huì)發(fā)生什么情況。這一步作用是使得在相對(duì)應(yīng)的電路地(GND)之間以及在所有的雙向數(shù)據(jù)控制線之間電氣上相連接。然后主機(jī)使用EN線來(lái)使能或者禁止調(diào)制解調(diào)器硬件。如果EN線在硬件交互時(shí)初始為低電平，那么所有的調(diào)制解調(diào)器硬件將被禁止，對(duì)LDO節(jié)點(diǎn)呈現(xiàn)高阻特性。
當(dāng)主機(jī)VHH (正常3.3V)電源通過(guò)連接器給C1充電時(shí)IC2接收到電源，IC2最低工作電壓可保證正確上電工作，即使VHH在其范圍的下限(低于正常值的10%)。內(nèi)部15μs延時(shí)使得VHH在/PG輸出變?yōu)榈碗娖街斑_(dá)到穩(wěn)定(在V+端)，同時(shí)通知主機(jī)此時(shí)能夠通過(guò)EN線使能調(diào)制解調(diào)器電路。/PG低電平(虛地)使得雙電阻分壓器接地，可用于檢測(cè)電池和升壓調(diào)節(jié)器的電壓。
當(dāng)VHH連接時(shí)，IC2在/PG變低時(shí)將/ONB拉低，IC1開始關(guān)閉通過(guò)L1的能量，提高VBOOST電壓至約3.7V (通過(guò)R3/R4的反饋)。最初LDO關(guān)斷，在VBOOST實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)時(shí)打開，當(dāng)LDO輸出高于2.3V (應(yīng)該是在3.3V，因?yàn)閂HH已通過(guò)R2給C2充電) IC1進(jìn)入跟蹤模式。跟蹤模式是IC1的一項(xiàng)特殊功能，能夠迫使VBOOST電壓高于LDO電壓300mV，可通過(guò)連接IC1的OUT和TRACK引腳設(shè)置該功能。300mV的余量充許LDO保持穩(wěn)定，即使在最大輸出電流下也能保證所要求的PSRR。因?yàn)楦櫮Ｊ较码妷罕粡?qiáng)制在所要求的最小值，LDO消耗電池的能量最少。
當(dāng)IC1的FBLDO引腳為內(nèi)部基準(zhǔn)源電壓(通常1.23V)時(shí)LDO處于調(diào)節(jié)狀態(tài)。FBLDO電壓由通過(guò)R5的電流產(chǎn)生，該電流正比于通過(guò)R2的電流。因而，IC2具有傳輸函數(shù)VOUT = gm(VSENSE)R5，其中VOUT為R5上的電壓，VSENSE為RS+端與RS-端之間(R2)的電壓，gm = 10-2 mho。當(dāng)LDO調(diào)節(jié)時(shí)，VOUT = VFBLDO = 1.23V。因而VSENSE = VFBLDO/(gm*R5).
使用關(guān)系式VLDO = VHH + VSENSE替換上式中的VSENSE，
VLDO = VHH + VFBLDO/(gm*R5).
將圖1所示電路中的數(shù)值代入，
LDO = VHH + 1.23/(10-2*104) = VHH + 12.3mV.
設(shè)置R5為10kΩ使得檢測(cè)電壓為12.3mV。根據(jù)上式，可以選擇R2對(duì)從LDO到VHH的電流量編程。例如，R2 = 1kΩ，R2上電流約為12μA。
使用IC2 (高端檢流放大器)的目的是使用低值高功率、精確的檢流電阻精確測(cè)量高端電流。該應(yīng)用在使用10%精度低功率檢流電阻(例如1/16W表貼的電阻)中 并不常見。我們不關(guān)心從LDO到VHH的電流的準(zhǔn)確大小。我們只關(guān)心這個(gè)電流盡量小。
使用高阻值(1kΩ)檢流電阻的好處之一便是在 VLDO短路或者過(guò)載情況下僅通過(guò)R2從主機(jī)吸收大約3.3mA電流，這并不足于讓系統(tǒng)崩潰。R2值不必為1kΩ;IC2吸收電流約為800mA，所以設(shè)置 R2 = 12mV/800μA = 15W，允許LDO節(jié)點(diǎn)(不是主機(jī))為IC2供電。
在另一個(gè)可選的配置中，IC2的V+節(jié)點(diǎn)可直接連接到LDO而不是VHH。IC2從LDO得到電源，除了在上電期間，此時(shí)電源從VHH到R2給LDO供電。這種方案要求PA和調(diào)制解調(diào)器硬件關(guān)斷，對(duì)LDO呈現(xiàn)高阻特性，使得R2上沒有降電壓，同樣R2的值必須足夠小以保證在正常工作(3V)時(shí)V+節(jié)點(diǎn)具有最小電壓。如果 VHH = 3.6V或者更高，R2必須小于375Ωp。這個(gè)值保證了IC2在工作電流0.8mA時(shí)在VHH范圍的下限(3.6V - 10%)不超過(guò)0.3V的壓降。
肖特基二極管(D2，D3)與R2并聯(lián)，在RS+與RS-之間過(guò)壓時(shí)保護(hù)IC2。D2、D3引入小量的漏電流，不會(huì)影響電路的工作。與R5并聯(lián)的電容使LDO反饋節(jié)點(diǎn)的高頻噪聲對(duì)地旁路，這樣保證VLDO電壓光滑平穩(wěn)。前面提到，IC1包括一個(gè)具有不定輸入和輸出的比較器。在這個(gè)電路中，比較器監(jiān)測(cè)備用電池電壓，當(dāng)剩余電量接近于能夠保持通信連路工作的臨界值時(shí)向主機(jī)報(bào)警。
注意到圖1中的電路除了適合上述以外的情況外，還適應(yīng)各種條件。它與其它通信總線兼容，適合用于無(wú)線調(diào)制解調(diào)器與手持設(shè)備的交互。例如，包括板卡總線和目前非常流行的通用串行總線(USB)。該電路也接受高達(dá)5V的主供電電壓。為了獲得更大的效率，在一些應(yīng)用中可將PA直接連接到VBOOST而不是VLDO。這樣，VBOOST不需要跟蹤VLDO；可以通過(guò)單獨(dú)調(diào)整反饋電阻的大小來(lái)分別控制這兩個(gè)電壓。
IC1在1.1V時(shí)啟動(dòng)，在低至0.7V電壓時(shí)仍可工作，所以，即使在要求更低RF輸出功率電平的升壓應(yīng)用中使用兩節(jié)鎳氫備用電池仍是可接受的。最終IC1是作為一個(gè)在重載下具有300kHz開關(guān)頻率的低噪聲PWM調(diào)節(jié)器。如果需要的話，可以通過(guò)將其頻率與外部200kHz至400kHz頻率的信號(hào)源同步(使用CLK/SEL線)來(lái)控制波形的諧波分量。在輕載條件中，輻射與傳導(dǎo)能量相對(duì)較低，可以迫使IC1 (也是使用CLK/SEL線)進(jìn)入脈沖頻率調(diào)制(PFM)模式，此模式提供最高的效率以及最長(zhǎng)的電池壽命。
評(píng)論