IC 工藝幾何尺寸的日益縮小促使當今電子產(chǎn)品的工作電壓降至遠遠低于 2V 的水平，由此帶來(lái)了諸多的設計挑戰。一個(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題是需要多個(gè)電源電壓，例如：一個(gè)電壓用于 CPU 內核，另一個(gè)電壓用于 I/O，還有其它一些電壓則用于外設。敏感的 RF、音頻和仿真電路有可能需要另外的專(zhuān)用低噪聲電源 (這些電源與那些對噪聲不太敏感的數字電路是分開(kāi)的)。隨著(zhù)電源數目的增加，為每個(gè)電壓和具有特殊要求的子系統使用一個(gè)單獨的電源 IC 變得不切實(shí)際。電路板的面積將很快地被日漸增多的電源所占用。針對空間不足的一種解決方案是利用一個(gè)三路穩壓器 (例如：LTC3446，可由單顆 IC 芯片提供 3 種電壓) 來(lái)實(shí)現電源集成。

　　內置于一個(gè)纖巧型封裝中的三路電源

　　LTC3446 集成了一個(gè) 1A 同步降壓型穩壓器和兩個(gè) 300mA 非常低壓差 VLDO 線(xiàn)性穩壓器，以從單個(gè)輸入電壓提供多達三種降壓輸出電壓，該器件采用了纖巧型 3mm x 4mm DFN 封裝。2.7V 至 5.5V 的輸入電壓范圍非常適合于鋰離子/鋰聚合物電池供電型應用，以及從 5V 或 3.3V 電源軌來(lái)為低電壓邏輯電路供電。輸出電壓范圍向下擴展至 0.4V (用于 VLDO 穩壓器) 和 0.8V (用于降壓型轉換器)。

　　每個(gè)輸出均通過(guò)其自己的使能引腳來(lái)獨立地啟用或關(guān)斷。當所有的輸出均被關(guān)斷時(shí)，VIN 靜態(tài)電流將降至 1μA 或更低，從而保存了電池功率。每個(gè)輸出的調節電壓由外部電阻分壓器來(lái)設置�？赏ㄟ^(guò)調節 ITH 引腳上的 RC 網(wǎng)絡(luò )來(lái)使降壓穩壓器環(huán)路響應與負載相適應。

　　高效率和低噪聲

　　1A 同步降壓型轉換器以高效率 (達 90%) 提供了主輸出。該降壓型轉換器執行 2.25MHz 的恒定頻率電流模式操作，因而允許使用小的電容器和電感器。兩個(gè) 300mA VLDO 穩壓器可以連接起來(lái)，以把降壓轉換器輸出作為工作電源，以提供兩個(gè)額外的較低電壓輸出。這樣，降壓轉換器將以高效率 (這是開(kāi)關(guān)穩壓器的特征) 來(lái)執行大部分降壓操作，而 VLDO 穩壓器則以上佳的效率和極低的噪聲電平 (這是線(xiàn)性穩壓器的特征) 提供了額外的較低電壓。

　　圖 1 中的電路原理圖標出了 LTC3446 被配置為從降壓穩壓器提供 1.8V 輸出、從第一個(gè) VLDO 穩壓器提供 1.5V 輸出、從第二個(gè) VLDO 穩壓器提供 1.2V 輸出時(shí)的情形。圖 2 示出了裝配在一塊印刷電路板上的圖 1 電路。

圖 2：裝配在一塊印刷電路板上的 LTC3446 三路電源

圖 3：LTC3446 的降壓型穩壓器與負載電流的關(guān)系曲線(xiàn)

　　在輕負載條件下可選擇執行突發(fā)模式 (Burst Mode) 操作或脈沖跳躍操作

　　LTC3446 的降壓型穩壓器具有突發(fā)模式操作功能，在輕負載條件下運作時(shí)可實(shí)現最佳的效率，為此付出的代價(jià)是輸出紋波增大，并產(chǎn)生了低于 2.25MHz 時(shí)鐘頻率的開(kāi)關(guān)噪聲�？赏ㄟ^(guò)把 MODESEL 引腳拉至高電平來(lái)停用突發(fā)模式操作，這將使 LTC3446 以 2.25MHz 的時(shí)鐘頻率連續執行開(kāi)關(guān)操作 (直至負載非常輕的條件下)，從而根據需要跳過(guò)某些脈沖，以維持穩壓作用。圖 3 描繪了降壓型穩壓器的效率與負載電流的關(guān)系曲線(xiàn)，并且示出了通過(guò)在負載電流低于 100mA 的條件下執行突發(fā)模式操作而實(shí)現的典型效率提升。

　　非常低壓差 (VLDO) 線(xiàn)性穩壓器

　　LTC3446 中的 VLDO 采用了一種 NMOS 源極跟隨器架構，旨在克服壓差電壓、靜態(tài)電流和負載瞬態(tài)響應之間的傳統折衷問(wèn)題，這是大多數 PMOS 和 PNP 型 LDO 穩壓器架構中的固有問(wèn)題。VIN 引腳 (參閱圖 1) 僅提供 VLDO 控制和基準電路所需的微功率偏壓 (通常處于單節鋰離子電池電壓)。實(shí)際的負載電流由 LVIN 引腳提供，該引腳可被連接至降壓型穩壓器的輸出。

　　每個(gè) VLDO 穩壓器提供了一個(gè)高準確度輸出，該輸出能夠提供 300mA 的輸出電流和一個(gè)僅 70mV 的典型壓差電壓 (從 LVIN 至 LVOUT)。VIN 應超過(guò) LVOUT 調節點(diǎn)達 1.4V，以提供足夠柵極驅動(dòng)電壓至內部 NMOS 傳輸器件。典型的單節鋰離子電池工作電壓擴展到低至 3.2V，因而可支持高達 1.8V 的 VLDO 輸出電壓。

　　一個(gè)電容值為 1μF 至 2.2μF 的陶瓷電容器便是進(jìn)行輸出旁路的全部所需。一個(gè) 400mV 的低基準電壓允許把 VLDO 穩壓器的電壓設置得遠低于 LDO 穩壓器通�？商峁┑碾妷�。

　　電源良好檢測LTC3446 包括一個(gè)內置電源監視器。當任何使能輸出偏離其穩壓值達 ±8% 以上時(shí)，PGOOD 漏極開(kāi)路輸出引腳將被拉至低電平。當所有的使能輸出均位于該容限窗口之內時(shí)，PGOOD 引腳將變至高阻抗狀態(tài)。一個(gè)微處理器能夠監視該漏極開(kāi)路輸出引腳，以確定一個(gè)最近使能的輸出何時(shí)完成了啟動(dòng)操作。

　　結論

　　LTC3446 把一個(gè)高效率 1A 降壓型穩壓器和兩個(gè) 300mA VLDO 穩壓器集成在一個(gè)纖巧的 3mm x 4mm DFN 封裝之中。憑借一個(gè)擴展到低至 0.4V (用于 VLDO 穩壓器) 和 0.8V (用于降壓型轉換器) 的輸出電壓范圍，以及一個(gè)涵蓋單節鋰離子電池電壓范圍至高達 5.5V 的輸入電壓范圍，LTC3446 非常適合于為當今的多電壓、2V 以下系統供電。

　　圖 1：LTC3446 電源配置為從1A降壓穩壓器提供1.8V輸出以及從 300mA VLDO 穩壓器提供 1.5V 和 1.2V 輸出時(shí)的電路原理圖。VLDO 穩壓器由降壓輸出通過(guò)LVIN 引腳來(lái)供電。