引言

諸如運(yùn)算放大器、驅(qū)動(dòng)器或傳感器等電子組件的運(yùn)作通常要雙極性電源，但是在負(fù)載點(diǎn)卻很少有一個(gè)可用的雙極性電源。LTC3260是一款具有兩個(gè)低噪聲LDO穩(wěn)壓器的負(fù)輸出充電泵（無(wú)電感器）DC/DC轉(zhuǎn)換器，可利用單個(gè)寬輸入（4.5V至32V）電源出現(xiàn)正和負(fù)電源。該器件能夠在高效率的突發(fā)模式（BurstMode）操作與低噪聲的恒定頻率模式之間切換，從而使其同時(shí)受到便攜式應(yīng)用和噪聲敏感型應(yīng)用所歡迎。LTC3260采用扁平3mmx4mmDFN封裝或耐熱性能增強(qiáng)型16引腳MSOp封裝，可幫助實(shí)現(xiàn)具極少外部組件的緊湊型解決方法。圖1示出了采用LTC3260的典型12V至±5V應(yīng)用。

負(fù)輸出充電泵

LTC3260可利用反相輸入電壓在其充電泵輸出端（VOUT）上供應(yīng)高達(dá)100mA電流。另外，VOUT還充當(dāng)一個(gè)負(fù)LDO穩(wěn)壓器（LDO-）的輸入電源。充電泵頻率可由單個(gè)外部電阻器在50kHz至500kHz的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。MODE引腳用于在高效率的突發(fā)模式操作與旨在滿(mǎn)足低噪聲要求的恒定頻率模式之間進(jìn)行選擇。

恒定頻率模式

位于RT引腳上的單個(gè)電阻器負(fù)責(zé)設(shè)定充電泵的恒定工作頻率。假如RT引腳接地，則充電泵工作在500kHz,此時(shí)開(kāi)環(huán)輸出電阻（ROL）和輸出紋波得以?xún)?yōu)化，從而可供應(yīng)最大的可用輸出功率，并且峰至峰輸出紋波僅為幾mV.

如圖2所示，通過(guò)降低工作頻率可提升輕負(fù)載時(shí)的效率，但代價(jià)是輸出紋波會(huì)有所新增。較低的工作頻率將出現(xiàn)一個(gè)較高的有效開(kāi)環(huán)電阻（ROL），不過(guò)開(kāi)關(guān)切換速率的下降同時(shí)也減小了輸入電流，從而導(dǎo)致輕負(fù)載下的效率得以提高。此外，在負(fù)載相對(duì)地較重時(shí)，ROL的增大將減小VOUT和LOD-之間的實(shí)際壓差，因而可降低負(fù)LDO中的功率耗散。累積結(jié)果是：在高輸入電壓和/或輕負(fù)載條件下的總體效率有所提升。

如下面的表達(dá)式及圖3所示，降低頻率將新增輸出紋波。

突發(fā)模式操作

圖4示出了在突發(fā)模式操作中充電泵的輕負(fù)載效率。突發(fā)模式操作的輸出紋波雖然較之恒定頻率模式有所新增，但紋波的新增只是VIN的一個(gè)很小的百分比，如圖5所示。

突發(fā)模式操作通過(guò)把VOUT充電至接近–VIN來(lái)實(shí)現(xiàn)。LTC3260隨后進(jìn)入一種低靜態(tài)電流睡眠狀態(tài)（在兩個(gè)LDO穩(wěn)壓器均使能的情況下，電流消耗約為100A），直至達(dá)到突發(fā)遲滯為止。接著，充電泵被喚醒并重復(fù)上述循環(huán)。平均的VOUT大約為–0.94VIN.當(dāng)負(fù)載新增時(shí)，充電泵將更加頻繁地處于運(yùn)行狀態(tài)以將輸出保持在穩(wěn)壓狀態(tài)。假如負(fù)載新增得足夠多，那么充電泵將自動(dòng)地切換至恒定頻率模式以保持穩(wěn)壓。

雙LDO

LTC3260的兩個(gè)LDO（從VIN供電的正LDO穩(wěn)壓器以及從VOUT供電的負(fù)LDO穩(wěn)壓器）都能支持50mA負(fù)載。每個(gè)LDO具有300mV的壓差以及一個(gè)50mA輸出和一個(gè)調(diào)節(jié)引腳，允許利用一個(gè)簡(jiǎn)單的電阻分壓器來(lái)設(shè)定輸出電壓。LDO穩(wěn)壓器可單獨(dú)地使能。EN-引腳負(fù)責(zé)使能負(fù)輸出充電泵和LDO-.當(dāng)兩個(gè)穩(wěn)壓器均停用時(shí)，器件將停機(jī)，此時(shí)的靜態(tài)電流僅為2A.可通過(guò)在每個(gè)旁路引腳上增設(shè)一個(gè)電容器來(lái)對(duì)LDO基準(zhǔn)進(jìn)行濾波，以進(jìn)一步降低LDO穩(wěn)壓器輸出端上的噪聲。

結(jié)論

LTC3260可利用單個(gè)正電源出現(xiàn)低噪聲的正和負(fù)電源。LTC3260可選擇執(zhí)行突發(fā)模式操作或低噪聲恒定頻率模式，前者可在電池供電型設(shè)備中提高輕負(fù)載時(shí)的效率，而后者則旨在滿(mǎn)足噪聲敏感型應(yīng)用的要求。LTC3260組合了負(fù)輸出充電泵和兩個(gè)LDO穩(wěn)壓器，可為具有4.5V至32V輸入的應(yīng)用供應(yīng)精巧的解決方法。