中心議題：

• 一種新型嵌入式係統電源監控模塊設計

隨sui著zhe便bian攜xie式shi，單dan兵bing背bei負fu式shi設she備bei在zai過guo去qu幾ji十shi年nian的de迅xun猛meng發fa展zhan，如ru何he能neng夠gou在zai有you限xian的de板ban級ji空kong間jian內nei最zui大da的de集ji成cheng各ge種zhong電dian源yuan輸shu出chu並bing對dui其qi進jin行xing非fei常chang精jing確que的de控kong製zhi管guan理li便bian成cheng了le每mei一yi個ge硬ying件jian工gong程cheng師shi不bu得de不bu麵mian對dui的de一yi個ge問wen題ti。低di壓ya差cha，高gao效xiao率lv，平ping穩wen的de動dong態tai響xiang應ying，穩wen定ding純chun淨jing的de電dian壓ya輸shu出chu同tong時shi還hai要yao能neng夠gou有you效xiao的de抑yi製zhi來lai自zi公gong共gong電dian網wang上shang非fei常chang“髒”的(de)噪(zao)聲(sheng)影(ying)響(xiang)等(deng)等(deng)這(zhe)些(xie)一(yi)個(ge)比(bi)一(yi)個(ge)苛(ke)刻(ke)的(de)指(zhi)標(biao)要(yao)求(qiu)，卻(que)是(shi)為(wei)一(yi)個(ge)優(you)秀(xiu)的(de)完(wan)備(bei)的(de)電(dian)子(zi)係(xi)統(tong)構(gou)成(cheng)了(le)穩(wen)定(ding)安(an)全(quan)運(yun)行(xing)的(de)能(neng)源(yuan)供(gong)給(gei)平(ping)台(tai)。而(er)以(yi)往(wang)業(ye)界(jie)的(de)標(biao)準(zhun)芯(xin)片(pian)如(ru)LM317和LM340再也無法滿足我們日新月異的要求了，這裏介紹一種好用的LDO穩壓芯片
，例如適合在數字領域的ADP170和ADP1706以及在模擬射頻領域的ADP121和ADP130這幾款片子便成為我們設計電源管理係統的重要選擇。

LDO由參考電壓（band refence），誤差放大器
，反饋電阻分壓網絡
，以及傳輸晶體管（pass transistor）這幾大部分構成。具體結構框圖如下圖1所以。
　

圖一 采用低壓差技術穩定輸出電壓的LDO框圖

輸出電流I（L） 的大小由負載決定但通過傳輸晶體管（pass transistor）提供。傳輸晶體管的柵極（我們這裏假定是PMOS管距離）電壓大小由誤差放大器（即error amplifier）deshuchukongzhi。laizidianzufenyawangluodefankuidianyayuyoudaixijizhuncankaoyuanchanshengdebiaozhuncankaodianyazuobijiaojinerchanshengwuchafangdaqideshuruxinhao。ruguofenyawangluodefankuidianyadayucankaoyuandianya，youyuzhelidefankuidianyajiezaifangdaqidefanxiangduan，namecishidewuchafangdaqishuchuzeweiyigefuzhi，congershidechuanshujingtiguankongzhidianyajianxiao，yongyitiaokonggengxiaodeshuchudianliutongguodianzufenyaqijiangdifankuidianya
，zhegeyigefankuihuanludexingchengzuizhongzaiwuchafangdaqideshuruduanrangfankuidianyahecankaoyuandianyaxiangdeng
，jiangshuchudianyawendingzaiyigegudingzhi。

從(cong)電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)的(de)角(jiao)度(du)看(kan)負(fu)載(zai)，負(fu)載(zai)大(da)小(xiao)不(bu)一(yi)
，相(xiang)位(wei)不(bu)同(tong)。與(yu)此(ci)同(tong)時(shi)，這(zhe)樣(yang)的(de)負(fu)載(zai)確(que)是(shi)時(shi)變(bian)的(de)
，為(wei)了(le)達(da)到(dao)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)低(di)碳(tan)節(jie)能(neng)
，智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)動(dong)態(tai)的(de)“使能”負載是一種重要的手段。一個龐大的係統特別是便攜式設備中（如圖2所示），在同一時刻或者

                                    
                                                        圖2 便攜式係統中的電源管理模塊

同一段時間內，並不是每一部分的電路都滿負荷工作。因此，通過對各種不同負載在不能時間戳內的順序“使能”是必要的
，畢竟電池的能量是有限的。

若是給一個數字係統（例如微處理器或者DSP）供給電能
，這樣的電源負載具有非常重要的一種特性即必須適應其快速變化的瞬時電流。我們大家都知道
，無論是MCU還是DSP，並bing不bu是shi一yi直zhi出chu於yu工gong作zuo狀zhuang態tai的de。有you時shi使shi能neng
，進jin行xing全quan負fu荷he的de工gong作zuo，有you時shi即ji使shi被bei使shi能neng，也ye隻zhi是shi一yi部bu分fen電dian路lu處chu於yu工gong作zuo狀zhuang態tai，而er剩sheng餘yu部bu分fen則ze為wei了le節jie省sheng能neng量liang休xiu眠mian。針zhen對dui為wei其qi供gong給gei能neng量liang的de電dian源yuan芯xin片pian來lai說shuo
，每mei一yi次ci的de狀zhuang態tai切qie換huan負fu載zai呈cheng現xian出chu的de阻zu抗kang無wu論lun是shi在zai虛xu部bu還hai是shi實shi部bu都dou有you比bi較jiao明ming顯xian的de不bu同tong，同tong時shi每mei一yi種zhong狀zhuang態tai之zhi間jian的de變bian化hua在zai時shi間jian上shang來lai說shuo是shi非fei常chang迅xun速su的de，這zhe種zhong特te性xing造zao就jiu了le負fu載zai的de電dian流liu跳tiao變bian是shi非fei常chang快kuai的de
，提ti高gao了le電dian源yuan芯xin片pian對dui負fu載zai變bian化hua的de瞬shun態tai響xiang應ying要yao求qiu。像xiangADP170和ADP1706這類數字線性穩壓器設計用於支持係統的主要數字要求，通常是微處理器內核和係統輸入/輸出（I/O）電路。

如ru何he能neng夠gou抗kang擊ji噪zao聲sheng的de幹gan擾rao同tong時shi具ju有you對dui較jiao高gao電dian源yuan紋wen波bo抑yi製zhi一yi直zhi是shi模mo擬ni係xi統tong設she計ji需xu要yao注zhu意yi的de地di方fang，對dui於yu電dian源yuan管guan理li係xi統tong來lai說shuo

，也ye不bu例li外wai。大da家jia都dou知zhi道dao，公gong共gong電dian網wang裏li麵mian的de是shi很hen“髒”的，裏麵包含有非常多的噪聲
，何如能夠有效的抑製來自上遊電源雜波幹擾，是一個電源管理係統（PMS）所要考慮的重要方麵。同時自身不應該增添過多的噪聲，從而對下遊的供給負載造成不必要的影響。模擬穩壓器噪聲用電壓有效值（rms）來衡量，當用於敏感電路時，應低於35 mV。PSRR反映LDO抑製電源線上的上遊噪聲的能力，應高於60 dB。超低噪聲LDO ADP150具有9 mV的輸出噪聲和70 dB的PSRR，是為敏感模擬電路供電的理想電源器件。增加外部濾波器或旁路電容也可以減小噪聲，但會增加成本和PCB尺寸。仔細和靈活的LDO內部設計也有助於降噪和電源噪聲抑製。

最後
，我們在使用LDO片子的時候一定要注意相關的參數。例如如環境和結點溫度範圍、負載變化、瞬態信號的上升和下降時間以及帶寬等等。