借助差異化低壓差穩(wěn)壓器，降低移動設(shè)備紋波

　　在市場上，大部分的手機都會因電源噪訊造成通話中斷、訊號強度降低等問題，然而消費者難以忍受這些造成手機使用中斷的情形。麥瑞半導(dǎo)體為消費市場的需求，推出了Ripple Blocker系列產(chǎn)品。麥瑞公司區(qū)域產(chǎn)品營銷經(jīng)理Ken Mok給我們詳細(xì)講解，讓讀者進一步了解Ripple Blocker產(chǎn)品在行動裝置上的應(yīng)用優(yōu)勢。

　　附圖 ： 正確選擇電源濾波器，可減少手機因電源噪訊造成通話中斷的問題。

　　問：您可以介紹Ripple Blocker系列為智慧手機或其他行動裝置產(chǎn)業(yè)所帶來的價值嗎？

　　答：目前市場上大部分的手機都會因電源噪訊造成通話中斷、訊號強度降低的種種問題，這是消費者無法在這些先進的應(yīng)用程式中容忍的問題。在這些噪訊敏感系統(tǒng)中，使用額外的電源供應(yīng)器濾波才能符合嚴(yán)格的設(shè)計要求。

　　傳統(tǒng)上，電源供應(yīng)器的濾波要求可藉由在輸出端使用 LC 濾波器得到滿足。濾波器的目的，在于降低開關(guān)穩(wěn)壓器的紋波電壓。使用適當(dāng)?shù)碾娐吩O(shè)計與印刷電路板（PCB）配置，降壓穩(wěn)壓器的輸出紋波通常是輸出電壓的百分之一。例如，輸出電壓為 2.5V 時的輸出紋波為 25mV。LC 濾波器的設(shè)計在于衰減開關(guān)穩(wěn)壓器的輸出紋波。簡單的輸出濾波器在降低此噪訊的因數(shù)可達十倍 （20dB） 到一百倍 （40dB）。而可能疊加于紋波之上的高頻尖峰則可以衰減得更多。

　　為了在單極 LC 濾波器上取得足夠的抑制效果，因此需要低切斷頻率，但這勢必導(dǎo)致使用較大規(guī)格的高容量電感器與電容器。在可攜式應(yīng)用中，還需使用半導(dǎo)體開關(guān)來節(jié)省電力，這又會增加了 PCB 主板的面積。麥瑞公司開發(fā)出的 Ripple Blocker技術(shù)，是一種單晶片解決方案，可以將濾波器和開關(guān)同時融合到單一元件中。這可將 PCB 板所需的面積縮小至多百分之六十五，在最小的主板面積上提供更好的性能。

　　問：已知 Ripple Blocker 系列做為一個離散元件，可改善低光影像感應(yīng)器的最小可偵測訊號擷取，您可以介紹一下它的其他功能嗎？ Ripple Blocker 系列的特點是什么？

　　答：麥瑞公司的 Ripple Blocker 技術(shù)透過改善影像系統(tǒng)處理器 （ISP） 的系統(tǒng)電源紋波，來改善低光影像感應(yīng)器的最小可偵測訊號擷取。MIC943xx 系列元件無需大型 LC 濾波器（在傳統(tǒng)應(yīng)用中為必裝項）以減少離散解決方案中的紋波，藉此提供更多可用主板空間來滿足空間有限的設(shè)計。此外，該全新系列還提供 1.8V 至 3.6V 的工作電壓輸入范圍，其瞬態(tài)特性優(yōu)異、具備超低壓差電壓和非常高的 PSRR（在 1KHz 時為 80db）。

　　該系列元件可提供達 500mA 的電流；更高電流的元件目前還在開發(fā)中。這系列積體電路都能提供完整的電流和熱故障狀態(tài)保護，晶片可提供超低壓差電壓（典型為 17mV）。此外，該元件還有 -40℃到 125℃的溫度范圍。封裝選項包括：200mA 版本有 0.88mm x 0.88mm 4 bump CSP 和 1.2mm x 1.6mm Thin-MLFR；500mA 版本有 0.84mm x 1.32mm 6 bump CSP 和 1.6mm x 1.6mm 6 針腳 Thin-MLF。

　　問：與其他公司的降壓穩(wěn)壓器相比，Ripple Blocker 有什么明顯優(yōu)勢？

　　答：消費者對他們所購產(chǎn)品的性能的要求越來越高，因此工程師必須克服更加嚴(yán)苛的設(shè)計要求，以開發(fā)出具備更高影像擷取品質(zhì)、更高訊號強度（在智慧型手機中）和避免通話中斷的產(chǎn)品。麥瑞公司的 Ripple Blocker 解決方案為工程師提供了一項目前其他離散解決方案都無法比擬的重要優(yōu)勢，特別是充分抑制紋波為關(guān)鍵，以及在設(shè)計中改善資料處理系統(tǒng)的最小可偵測訊號是最重要的應(yīng)用。

　　問：Ripple Blocker 系列是為了因應(yīng)行動產(chǎn)業(yè)中的某些進展而開發(fā)的嗎？

　　答：這些全新的高電流 LDO 線性穩(wěn)壓器可以降低經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出電壓的低頻率紋波（開關(guān)噪訊抑制）—尤其是那些需要直流對直流切換轉(zhuǎn)換器，其開關(guān)噪訊無法為敏感型下游電路所容忍的應(yīng)用。突破性的 Ripple Blocker 元件旨在為今天高度敏感的資料和影像擷取系統(tǒng)提供更有效率的噪訊抑制。晶片可整合低 RDS（ON）、限流開關(guān)和低通濾波器（允許直流通過，阻止輸入電壓的交流元件）。這是一款高性能、低壓差穩(wěn)壓器，具有比離散解決方案更佳的從直流到 5MHz 的 PSRR 性能。

　　該系列積體電路都具備用于開機順序的主動式高使能針腳。這款積體電路系統(tǒng)在同類中為首創(chuàng)，非常適合今天要求嚴(yán)苛的可攜式應(yīng)用設(shè)備，包括智慧型手機、醫(yī)療成像器、平板電腦/筆記型電腦/網(wǎng)路攝影機、數(shù)位相機和錄影機、條碼掃描器、GPS 和用于影像感應(yīng)器的影像系統(tǒng)處理器。

　　問：行動產(chǎn)業(yè)亟需輕便的行動設(shè)備。因此，整合元件是大勢所趨，那么 Ripple Blocker 會整合到其他關(guān)鍵元件中嗎？ 為什么？ 使用單片式和體積更小的解決方案來替代離散解決方案。

　　答：Ripple Blocker 能比目前的解決方案節(jié)省 65% 的主板空間。此外，使用 LC 濾波器的傳統(tǒng)解決方案有數(shù)處缺點，如在供電和/或負(fù)載電流變化期間過度振鈴和與鄰近電路交叉耦合等。另一方面，Ripple Blockers 具有較佳的線性和負(fù)載瞬態(tài)回應(yīng)，能提供噪訊敏感應(yīng)用設(shè)備所要求的低噪訊和穩(wěn)定電壓。

　　問：Ripple Blocker 如何強化行動設(shè)備來節(jié)省能源呢？

　　答：行動設(shè)備中的某些敏感電路（例如，射頻子系統(tǒng)或相機模組）必須使用直接連接至主電池的線性穩(wěn)壓器供電，以避免噪訊造成性能降級。但因為線性穩(wěn)壓器本身會消耗一定電力，因此這種配置會大幅降低電池使用壽命。

　　使用紋波抑制器，系統(tǒng)設(shè)計師就可以使用級聯(lián)方法（直流/直流開關(guān)穩(wěn)壓器 + 紋波抑制器）更有效地啟動這些敏感元件，藉此延長電池使用壽命和提升整體使用者體驗。