新型線性穩(wěn)壓器解決了老問題

圖 3：安全工作區(qū)性能的比較

圖 4 示出了 LT3081 的方框圖。有三個(gè)電流源，其中的兩個(gè)負(fù)責(zé)報(bào)告輸出電流和溫度。第三個(gè)電流源則用于提供 50μA 基準(zhǔn)電流。LT3081 雖然并非低壓差穩(wěn)壓器，但可在器件兩端電壓低至 1.2V 的情況下運(yùn)作，該性能略優(yōu)于諸如 LT1086 等老款器件。內(nèi)部放大器配置與經(jīng)過良好調(diào)節(jié)的內(nèi)部偏置電源相結(jié)合，使得器件可在未采用外部電容器時(shí)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定。一項(xiàng)告誡：其無法以容許輸入和負(fù)載中所有可能 的阻抗為目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此重要的是在實(shí)際使用的系統(tǒng)中測(cè)試穩(wěn)定性。如果發(fā)現(xiàn)存在不穩(wěn)定性，則布設(shè)外部電容器可確保器件在所有輸出電流條件下均保持穩(wěn)定。 另外，外部電容器還能改善瞬態(tài)響應(yīng)，因?yàn)槠洳辉偈芟抻趦?nèi)部放大器的帶寬。

圖 4：LT3081 的方框圖對(duì)于此類新型電流源基準(zhǔn)穩(wěn)壓器而言，器件的并聯(lián)是很容易的，而對(duì)于過去的穩(wěn)壓器來說這種做法則是不允許的，因?yàn)樗鼈儾荒芫?。器件并?lián)適用于增加輸出電流或散熱。由于其被配置為一個(gè)電壓跟隨器，因此把所有的 SET 引腳連接在一起可使輸出具有相同的電壓。如果輸出處于相同的電壓，則只需采用幾 mΩ 的鎮(zhèn)流器即可對(duì)這些器件進(jìn)行鎮(zhèn)流，并使它們能夠均流。

圖 5 示出了 LT3081 的失調(diào)電壓分布情況。分布全部位于 1mV 之內(nèi)以確保均流準(zhǔn)確度達(dá) 10%;采用 10mΩ 的鎮(zhèn)流電阻便綽綽有余了。鎮(zhèn)流電阻器可以是 PC 板上長度不到 1 英寸的印制線，或者是一小段導(dǎo)線，并利用并聯(lián)器件提供了優(yōu)良的電流匹配。即使在 1V 輸出下，由此造成的穩(wěn)壓性能下降也僅有 1.5% 左右。表 2 列出了 PC 板電阻。

圖 5：失調(diào)電壓

走線電阻以 mΩ/英寸為單位來表示。

圖 6 示出了通過并聯(lián)兩個(gè) LT3081 以獲得 3A 輸出的電路原理圖。此時(shí)，設(shè)定電阻器中流過的設(shè)定電流增加了 x2，因此輸出為 100μA x RSET，而且 10mΩ 的鎮(zhèn)流電阻器可在滿電流時(shí)確保鎮(zhèn)流作用?？梢酝ㄟ^并聯(lián)任意數(shù)目的器件來提供更高的電流?？砂?ILIM 引腳并聯(lián)起來 (如果采用的話)，因此一個(gè)電阻器設(shè)定了電流限值。

圖 6：將器件并聯(lián)

圖 7 示出了將 LT3081 與一個(gè)固定穩(wěn)壓器相并聯(lián)的情形。當(dāng)系統(tǒng)的可用輸出電流設(shè)計(jì)值不足時(shí)，這種做法很有用。它提供了一種增加輸出電流的應(yīng)急方法。分壓器僅使固定器件的輸出電壓下降幾個(gè) mV。LT3081 的 SET 引腳連接至比固定輸出低大約 4mV 的電壓。這可確保在無負(fù)載情況下不會(huì)有電流從 LT3081 流出。此外，20mΩ 的電阻器提供了用于克服該失調(diào)的充分鎮(zhèn)流，并在較高的輸出電流條件下確保了電流匹配。

圖 7：增加固定穩(wěn)壓器的輸出電流

當(dāng)布設(shè)了用于生成基準(zhǔn)電壓的 50μA 電流源時(shí)，位于該電流源和 SET 引腳之間的漏電路徑會(huì)在基準(zhǔn)和輸出電壓中產(chǎn)生誤差。需要對(duì)所有的絕緣表面進(jìn)行清潔以去除焊劑和其他殘留物。表面涂層也許是必不可少的，用于在高濕度環(huán)境中提供一個(gè)防潮層。通過采用一個(gè)連接至 OUT 引腳的保護(hù)環(huán)將 SET 引腳和電路圍繞起來，可最大限度地減少電路板漏電。另外，按圖所示增大 SET 電流也可降低寄生漏電的影響。

在某些應(yīng)用中，50μA 的低 SET 電流會(huì)引起問題。高阻值薄膜電位器的穩(wěn)定性不如阻值較低的線繞電位器。電路板漏電也會(huì)在輸出中引起不穩(wěn)定。通過把 SET 電流增加至高于 50μA 的標(biāo)稱值，可盡量減少問題的發(fā)生。圖 8 示出了一款采用較低阻值設(shè)定電阻器的解決方案。這里，通過 R2 產(chǎn)生了一個(gè)增大的電流并與 SET 引腳電流相加，從而提供一個(gè)用于調(diào)節(jié)輸出的大得多之電流。SET 電流流經(jīng)一個(gè) 4k 電阻器，在 R1 的兩端產(chǎn)生 200mV。接著，流過 R2 的電流加入 SET 引腳電流，提供了一個(gè)流經(jīng) ISET 至地的 1.05mA 總電流。這降低了電壓對(duì)于 REST 周圍漏電流的敏感性。應(yīng)謹(jǐn)慎地以開爾文 (Kelvin) 方式將 R2 直接連接至輸出。從輸出至 R2 的電壓降將影響穩(wěn)壓。另一種配置將 LT3092 用作一個(gè) 1mA 的外部電流源。這提供了增大的