電源管理子系統(tǒng)IC及其應(yīng)用

　　典型系統(tǒng)中的PMIC示于圖2，需要注意幾個不同的外部問題。例如，電源管理需要直接與電池(一般是單個鋰離子電源)接口，而工作時有沒有控制器產(chǎn)生和控制若干系統(tǒng)電源。在最簡單的系統(tǒng)(沒有控制器，但需要多個電源)中，加一個合適的電池電壓和使能信號將啟動器件，激勵所有的穩(wěn)壓器。PMIC可以繼續(xù)工作，直到用戶用ONKEY引腳關(guān)斷器件或發(fā)生錯誤條件為止(如低電池電壓)。

　　從控制和可編程性觀點看，關(guān)于穩(wěn)定輸出電壓的選擇越多，靈活性就越大。通過專門引腳，用簡單控制接口到微控制器是一種簡單的選擇，通過I2C總線用更全面地控制，可以提供可編程輸出電壓。

　　通常，PMIC包含若干LDO穩(wěn)壓器、DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器和其他功能。

　　LDO電壓穩(wěn)壓器是電源管理系統(tǒng)的中心部分，能為系統(tǒng)中其他IC產(chǎn)生穩(wěn)定、低噪聲電源電壓。LDO的重要性能參量是電源抑制比(PSRR)和靜態(tài)電流，后者將直接影響待機時間。每個穩(wěn)壓器的靜態(tài)電流似乎是小的，但系統(tǒng)中有多個穩(wěn)壓器和其他功能加起來會增大10或20倍，這會變得很大。

　　PSRR是干擾電平的量測，一旦發(fā)生穩(wěn)壓，PSRR仍然呈現(xiàn)在電源線上。若這種瞬態(tài)不能被抑制，則它們會呈現(xiàn)在音頻頻段，成為不舒服的音調(diào)。另外的情況是會添加對RF信號的調(diào)制，這可能導(dǎo)致假的傳輸，而需要另外的濾波來去除它們。

　　為了在寬頻段達到高PSRR，LDO誤差放大器通常具有偏置電流校準，用于最壞工作條件下校準最高輸出電流。隨著偏置的固定和與電流定位無關(guān)，這會導(dǎo)致放大器過偏置和消耗比低電流定值所要求的更高靜態(tài)電流?；诖嗽?，高性能LDO設(shè)計通常需要有低功率休眠模式，以降低低電流定值下的低效率。

　　Dialog Semiconductor 公司的專利是解決此問題的獨特方法，是采用稱之為Smart Mirror LDO穩(wěn)壓器的設(shè)計技術(shù)，這種穩(wěn)壓器比當(dāng)今所用的其他穩(wěn)壓器具有更佳的PSRR性能。
　　Smart Mirror 穩(wěn)壓器鏡像返回到偏置產(chǎn)生器的輸出電流定值，使偏置隨定值下降而自動降低并給出動態(tài)的靜態(tài)電流控制(見圖3)。這種方法所設(shè)計的穩(wěn)壓器在寬工作電流范圍具有高PSRR和動態(tài)性能，這不受所有條件(最大負載除外)下過偏置設(shè)計折衷考慮的限制。具有自動自適應(yīng)偏置控制，消除了所需的低功率工作模式和任何用戶干預(yù)開關(guān)到低電流定值的低功率模式。

　　采用此技術(shù)提供10mA的LDO通常具有99%電流效率，耗電低于20μA。另外，電源抑制在較高帶寬(217Hz)下具有較高性能。