精密雙穩(wěn)壓控制器ADM1051/AD51A

摘要：ADM1051/1051A是模擬器件公司（Analog Devices）生產(chǎn)的精密雙穩(wěn)壓控制器，它具有1.515V和1.818V兩種輸出電壓。主要用于個(gè)為電腦主板上的總線終端及接口的供電。本文介紹了該芯片的工作原理和引腳功能，最后給出了其簡單的應(yīng)用電路及連接注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：關(guān)閉電流 靜態(tài)電流 調(diào)整電壓 ADM1051

1 概述

ADM1051/ADM1051A是一種精密雙穩(wěn)壓控制器，具有1.515V和1.818V兩種輸出電壓。它在一塊芯片上集成了兩個(gè)單獨(dú)的控制器，因而具有低靜態(tài)電流和低關(guān)閉電流等一系列優(yōu)點(diǎn)。它所特有的“HICCUP模式”使其無需密外的元件便可實(shí)現(xiàn)對外部所需供電元件的保護(hù)。目前，它已被廣泛應(yīng)用于個(gè)人電腦、服務(wù)器及工作站中。

2 芯片封裝與引腳功能

ADM1051/ADM1051A采用SOIC封裝，具有8個(gè)引腳，其引腳配置如圖1所示。各引腳的功能說明如表1所列。

表1 ADM1051引腳功能

3 工作原理

ADM1051/ADM1051A內(nèi)含一個(gè)精確的1.2V能帶隙基準(zhǔn)和兩個(gè)基本相同的由控制放大器構(gòu)成的通道。這兩個(gè)通道的區(qū)別主要是它們各自的輸出調(diào)整電壓不同，而輸出調(diào)整電壓是由其電壓檢測輸入的阻值比決定的。通道1通常輸出1.515電壓，但可以調(diào)至3.3V。除此之外，每個(gè)通道還一個(gè)關(guān)閉輸入，可用于關(guān)閉放大器的輸出。另外，該器件還帶有一個(gè)用于保護(hù)外部共電設(shè)備的保持電路。

ADM1051/1051A的輸出可用于驅(qū)動外部N溝道MOSFET，這些MOSFET可作為源極跟隨器。采用N溝道MOS管的好處是其在相同的條件下，比P溝道MOS管便宜，而且在共源極設(shè)置中比較穩(wěn)定。AD1051/1051A的功能框圖如圖2所示。

3.1 控制放大器單元

ADM1051/1051A中的參考電壓可通過控制放大器和外部MOS管來進(jìn)行放大和緩沖。每個(gè)通道的輸出電壓可由控制放大器反相輸入和檢測輸入間的反饋電阻網(wǎng)絡(luò)來決定。每個(gè)放大器均驅(qū)動一個(gè)MOS管的柵極，該MOS管的漏極接未經(jīng)調(diào)整的輸入電壓，源極接穩(wěn)壓后的輸出電壓。控制放大器具有高電流驅(qū)動能力，它能夠使外部MOS管的柵極電容快速充電和放電。因此，它們對負(fù)載或輸入電壓的變化具有很好的瞬態(tài)響應(yīng)。

3.2 關(guān)閉輸入與TYPEDET信號的相容性

ADM1051的每個(gè)通道均有一個(gè)單獨(dú)的關(guān)閉輸入，該輸入由邏輯信號控制。該邏輯信號可用來控制輸出的開啟或關(guān)閉。在關(guān)閉輸入端為高電平或未連接時(shí)，穩(wěn)壓器正常工作；而在關(guān)閉輸入為低電平時(shí)，控制放大器的使能輸入被關(guān)閉，控制放大器的輸出變?yōu)榈碗娖剑?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/穩(wěn)壓器">穩(wěn)壓器被關(guān)閉。

PC機(jī)主板上的AGP接口有兩種不同的工作方式，兩種方式均需要穩(wěn)定的3.3V或1.5V電壓。且兩種模式均可由PC主板上的TYPEDET信號進(jìn)行控制切換。由于ADM1051/ADM1051A的輸出和TYPEDET信號具有兼容性，因此，通道1的穩(wěn)壓輸出電壓可以通過Shutdown引腳來選擇。這是一個(gè)多級多功能的輸入，通過它可以選擇穩(wěn)壓器的輸出電壓以及關(guān)閉狀態(tài)。并可通過把SHDM設(shè)為不同電壓來將穩(wěn)壓器設(shè)定為表2所列的四種不同的工作方式。

表2 穩(wěn)壓器四種不同的工作方式

3.3 HICCUP錯(cuò)誤保護(hù)模式

HICCUP錯(cuò)誤保護(hù)模式是一種簡單的、可用于保護(hù)外部電源供電設(shè)備保護(hù)方式。它無需額外的外部電阻或電感引腳便可實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。

當(dāng)輸出被短路時(shí)，輸出電壓會下降，而當(dāng)一個(gè)通道的輸出電壓低于額定值的20%時(shí)，這種情況會被HICCUP比較器檢測到并使該通道進(jìn)入HICCUP模式。該模式對ADM1051A的通道2不起作用。為防止設(shè)備在加電啟動或在通道激活狀態(tài)下誤入HICCUP模式，HICCUP模式會在上述兩個(gè)狀態(tài)與兩個(gè)通道上脫離同步大約60ms。經(jīng)過這60ms后，輸出電壓應(yīng)該已經(jīng)達(dá)到了正常值。在加電啟動期間，當(dāng)VCC達(dá)到6V～9V的加電啟動擺時(shí)，隔離周期就啟動了。在通道激活狀態(tài)下，當(dāng)SHDN引腳加高電平時(shí)，隔離周期啟動。此時(shí)只要有一個(gè)通道被激活或關(guān)閉，那么隔離超時(shí)對兩個(gè)通道均起作用。

4 應(yīng)用電路

4.1 PCB布線

為了得到最合適的電源穩(wěn)壓，負(fù)載應(yīng)盡可能地接近輸出MOS管的源極，而且對SENSE輸入的反饋應(yīng)在一個(gè)尺可能靠近負(fù)載的接點(diǎn)上。PCB上從負(fù)載回到SENSE輸入的軌道應(yīng)和輸出軌道分開，而且其中應(yīng)無任何負(fù)載電流。與此類似，ADM1051/1051A的接地點(diǎn)也應(yīng)盡可能地與負(fù)載地接近。圖3給出了好和差對比的PCB布線示例。

4.2 電源去耦

對外部MOS管漏極的供電應(yīng)盡可能地與設(shè)備的漏極引腳去耦，與地間的電容至少應(yīng)有100μF。MOS管的源極的輸出應(yīng)盡可能與元件的漏極引腳去耦。去耦電容應(yīng)具有較低的等效串聯(lián)電阻（ESR），典型電阻值的大小應(yīng)為50mΩ或更低。ADM1051/1051A的VCC引腳與地之間的去耦電容至少應(yīng)有1μF的容量，而且應(yīng)盡可能地與GND引腳和VCC接近。事實(shí)上，所需的去耦裝置決定于實(shí)際應(yīng)用。由于PC主板通常用在具有大量噪聲的環(huán)境中，因此它可能需要使用分布去耦裝置來使電壓干線上的噪聲降至一個(gè)可接受的水平。

5 小結(jié)

Analog Devices公司生產(chǎn)的ADM1051/1051A以其精密雙穩(wěn)壓為特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于個(gè)人電腦、服務(wù)器及工作站中。做為控制器，它將在個(gè)人電腦主板上的總線終端及接口的供電方面得到更加廣泛地應(yīng)用。