線性穩(wěn)壓器在2A時(shí)將3.3V轉(zhuǎn)換為2.9V

運(yùn)算放大器和p溝道MOSFET構(gòu)成低壓差高電流線性穩(wěn)壓器，對(duì)負(fù)載階躍具有出色的瞬態(tài)響應(yīng)。壓差在 2A 負(fù)載時(shí)為 300mV。

線性穩(wěn)壓器（相對(duì)于開(kāi)關(guān)類(lèi)型）通常是產(chǎn)生低于3.3V的電源電壓的最佳選擇。在低輸出電壓和中等負(fù)載電流下，線性類(lèi)型成本更低，需要的空間更少，但保持合理的效率。例如，圖1所示電路的效率高于87%。

圖1.這些線性穩(wěn)壓器在 2.9V 時(shí)可借助 5V 總線 （a） 或單獨(dú)從 3.3V （b） 產(chǎn)生 2A 電流。

可用的“低壓差”線性穩(wěn)壓器的壓差可能不足以滿足所需的負(fù)載電流。因此，圖1電路采用低閾值p溝道MOSFET，在2A時(shí)僅降300mV。如果可用，應(yīng)由 5V 總線為運(yùn)算放大器和 2.5V 基準(zhǔn)供電（圖 1a）。較高的電源軌電壓使運(yùn)算放大器能夠更快地驅(qū)動(dòng)MOSFET，從而改善瞬態(tài)響應(yīng)。（較新的處理器中的電源管理電路可以在數(shù)十納秒內(nèi)改變負(fù)載電流。

10MHz運(yùn)算放大器允許從地到正電源軌的1.9V以?xún)?nèi)的共模輸入，因此3.3V工作電壓為2.5V基準(zhǔn)提供了足夠的空間。采用1.2V基準(zhǔn)（圖1b），3.3V電路在線路、負(fù)載、溫度和電源電壓瞬變的允許極端范圍內(nèi)提供±3%的初始輸出精度和±5%的調(diào)節(jié)（對(duì)于測(cè)試的夾具）。圖1a電路在極端情況下測(cè)得±4%，在初始精度下測(cè)得±2%。當(dāng)5%V IN變化時(shí)，兩個(gè)電路輸出的變化均小于1mV，對(duì)于0A至2A負(fù)載變化時(shí)，電路輸出的變化僅為3mV（有關(guān)1A至2A負(fù)載變化的影響，請(qǐng)參見(jiàn)圖2）。

圖2.對(duì)于1A至2A情況（b）和2A至1A情況（c），數(shù)字1電路的負(fù)載電流（a）的階躍變化為每格10μs至100ns。輸出電壓（頂部走線）的垂直分辨率為 20mV/div，負(fù)載電流（底部走線）的垂直分辨率為 1A/div。

如果電路要適應(yīng)快于100ns的瞬態(tài)上升時(shí)間，則布局至關(guān)重要。穩(wěn)壓器應(yīng)靠近負(fù)載，VOUT應(yīng)在負(fù)載處檢測(cè)。運(yùn)算放大器和基準(zhǔn)電壓源應(yīng)具有單點(diǎn)接地，以防止接地反彈和噪聲擾亂反饋環(huán)路。

由于任何瞬態(tài)的初始邊沿都會(huì)被10μF輸出電容吸收，因此這些元件（如所示的Sanyo OS-CON類(lèi)型）必須具有非常低的ESR。為了最大限度地降低表面貼裝電容器中引線電感的影響，您可以通過(guò)將輸出電流直接穿過(guò)電容器的金屬化觸點(diǎn)，將引線長(zhǎng)度幾乎減小到零。

審核編輯：郭婷