柳州網(wǎng)站制作推薦,哪家公司建5g基站,網(wǎng)站制作誰家好,建筑類網(wǎng)站的推薦理由前言 本文以 Analog Devices LT3045 為例#xff0c;說明在 LTspice 中如何構(gòu)建 LDO 電源電路。 LDO 簡介 LDO 全稱是 Low Dropout Regulator#xff0c;中文為 低壓差線性穩(wěn)壓器 。 它內(nèi)部由電壓基準、誤差放大器、反饋電路、以及串聯(lián)的晶體管#xff08;雙極型 / CMOS …前言本文以 Analog Devices LT3045 為例說明在 LTspice 中如何構(gòu)建 LDO 電源電路。LDO 簡介LDO 全稱是 Low Dropout Regulator中文為 低壓差線性穩(wěn)壓器 。它內(nèi)部由電壓基準、誤差放大器、反饋電路、以及串聯(lián)的晶體管雙極型 / CMOS 管等組成圖1 LDO 工作原理來源 [1]LDO 將 “晶體管” 作為動態(tài)可調(diào)元件通過反饋電路實時調(diào)控其電阻以平衡電壓分配實現(xiàn)負載端電壓的穩(wěn)定輸出。晶體管必然存在壓降而維持其穩(wěn)壓功能所需的這一最小壓降即為 Dropout Voltage:圖2 Dropout Voltage來源 [1]此外這個晶體管也會因輸入與輸出之間的電壓差壓差耗散功率這功率損耗最終以熱量形式釋放導(dǎo)致器件升溫。Analog Devices LT3045今天我們仿真的是 LT3045它是一款 Analog Devices 推出的高性能 LDO 其輸入電壓 1.8V-20V輸出電流 500mA具備 0.8μV_RMS 低噪聲、1MHz 下 76dB PSRR 特性壓差僅 260mV。適用于 RF 電源、精密儀器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器等噪聲敏感場景圖3 LT3045來源 [2]LT3045 的工作原理是內(nèi)置 100μA 恒流源從 SET 引腳外接電阻 Rset 到地恒流源流經(jīng) Rset 產(chǎn)生的電壓作為誤差放大器的基準電壓誤差放大器以單位增益配置通過調(diào)整晶體管導(dǎo)通程度實現(xiàn)穩(wěn)壓輸出圖4 典型電路來源 [2]例如外接 33.2KΩ 時100μA × 33.2KΩ 3.3V對應(yīng)輸出 3.3V 。其他輸出電壓可依據(jù)表格選擇對應(yīng) Rset 阻值配置圖5 Vout 和 Rset 配置來源 [2]我們接下來仿真一下圖 4 中的電路。今日案例 —— 仿真 LDO 電源LT30451. 搭建電路下載安裝 LTspice XVII 版本。從元件庫選擇 LT3045并添加各種外圍器件后電路圖如下圖6 搭建電路可以看到與圖 4 中基本是一致的但我們增加了負載 Rload 6.6 Ω對于這個負載后續(xù)會做調(diào)整。2. 電壓電流仿真Rload 6.6 Ω我們通過瞬態(tài)仿真可以查看電路輸入與輸出的電壓、電流添加仿真命令如下.tran 1 startup查看結(jié)果如下圖7 電壓電流仿真Rload 6.6 Ω可以看到Vin 5VVout 3.3V穩(wěn)定后Iload 500mA穩(wěn)定后。3. 電壓電流仿真Rload 9.9 Ω 或 2.2 Ω如果我們將負載 Rload 改為 9.9Ω 或者 2.2Ω 會怎么樣仿真結(jié)果分別如下圖8 電壓電流仿真Rload 9.9 Ω圖9 電壓電流仿真Rload 2.2 Ω可以看到當 Rload 9.9Ω 時Vout 3.3 VIload 333mA當 Rload 2.2 Ω 時Vout 1.3 VIload 600mA說明負載較重時Vout 不再維持預(yù)設(shè)的 3.3V 。不過看 datasheet 說 LT3045 的電流輸出能力是 500mA為何仿真結(jié)果會得到 600mA 4. 功率仿真Rload 6.6 Ω我們再來看看功率。在 LTspice 中功率可以用數(shù)學(xué)公式計算比如在 Plot 波形窗口中添加 Vout * Iload 就代表輸出功率Vin * Iv1 就代表輸入功率。這樣得到仿真結(jié)果如下圖10 功率仿真從圖上來看輸出功率大約 1.6W而輸入功率大約 2.6W 。5. 結(jié)果分析LDO 耗散功率既然 輸出功率 1.6W輸入功率 2.6W 也就是 LDO 上消耗的功率是 1W 。那么 1W 會讓 LDO 提升多少溫度這就要查詢 datasheet 圖11 LT3045 熱阻如果是 DFN 封裝的第一種情況1W 會讓 LDO 升溫 34 ℃ 。datasheet 中還表明了 LDO 的 Junction Temperature結(jié)溫圖12 LT3045 結(jié)溫如果是 E-Grade最高只能到 125 ℃所以在上述電路配置下要確保環(huán)境溫度不能超過 125 - 34 91 ℃ 。你也可以試試看 Rload 9.9Ω 或 2.2Ω 時 LDO 的耗散功率在此就不贅述了。總結(jié)本文以 Analog Devices LT3045 為例說明在 LTspice 中如何構(gòu)建 LDO 電源電路。案例代碼本文 LTspice 案例上傳至 Gitee可下載運行https://gitee.com/gilbertjuly/spice-circuit-simulation/tree/master/ltspice/08_ldo_LT3045參考資料https://wiki.analog.com/university/courses/alm1k/alm-ldo-lab#activitylinear_low_dropout_voltage_regulators_-_adalm1000https://www.analog.com/en/products/lt3045-1.html歡迎關(guān)注我的微信公眾號“瘋狂的運放”及時收到最新的推文。