TPS54120 低噪声 1A 电源，集成 DC-DC 转换器和低压差稳压器数据手册

TPS54120 将降压开关 （DC-DC） 转换器的高效率与高电源抑制 （PSR）、低噪声、低压差稳压器 （LDO） 相结合，提供超低噪声电源，为噪声敏感型应用提供安静的电源轨。

该 TPS54120 具有 4.5V 至 17V 的宽输入范围，非常适合具有 12V 电源总线的系统，并支持 1A 的连续输出电流。输出电压可使用外部电阻器在 0.8 V 至 6.0 V 范围内设置。DC-DC 转换器和 LDO 是完全可配置的，使 TPS54120 可用于各种低噪声应用。此外，该TPS54120还包括软启动、开关频率同步和电源良好信号等功能。
*附件：tps54120.pdf

该器件采用节省空间的 3.5mm × 5.5mm QFN 封装，额定工作温度范围为 –40°C 至 +125°C。

特性

• 低噪声输出：17μVRMS在 100 Hz 至1 MHz 时
• 宽输入电压范围：4.5 V 至 17 V
• 高效率：1 A、12V 输入时为 72%
• 出色的负载 / 线路瞬态响应
• 可与外部时钟同步：200 kHz 至 1.2 MHz
• 小型封装：3.5 mm × 5.5 mm QFN-24

参数

方框图

1. 产品概述

TPS54120 是一款由 Texas Instruments 生产的低噪声、高效率电源管理 IC，集成了 DC-DC 转换器和低噪声 LDO（低压差线性稳压器）。它专为噪声敏感的应用设计，如电信基础设施、Pico 和 Femto 基站、测试测量设备以及专业音频设备等。

2. 主要特性

• ‌低噪声输出‌：在 100Hz 至 1MHz 频段内，输出噪声 RMS 值仅为 17μV。
• ‌宽输入电压范围‌：支持 4.5V 至 17V 的宽输入电压范围。
• ‌高效率‌：在 12V 输入、1A 输出条件下，效率可达 72%。
• ‌集成 DC-DC 转换器和 LDO‌：提供稳定的低噪声电源输出。
• ‌可编程输出电压‌：DC-DC 转换器和 LDO 的输出电压均可通过外部电阻编程。
• ‌软启动和同步功能‌：支持软启动，可同步至外部时钟。

3. 功能描述

3.1 DC-DC 转换器

• 采用峰值电流模式控制，具有快速且稳定的瞬态响应。
• 支持外部同步时钟，可调整开关频率以适应不同应用需求。
• 集成过流保护、过压保护、欠压锁定（UVLO）和热关断保护功能。

3.2 LDO

• 低噪声、宽带宽设计，提供高电源抑制比（PSR）。
• 输出电压可调，支持高达 1A 的连续输出电流。
• 集成过流保护和热关断保护功能。

3.3 其他功能

• ‌电源良好（PWRGD）信号‌：指示 DC-DC 转换器输出电压是否正常。
• ‌使能（EN）引脚‌：控制 DC-DC 转换器和 LDO 的启动和关闭。
• ‌软启动‌：通过外部电容控制 DC-DC 转换器输出电压的上升斜率。

4. 应用领域

• 电信基础设施设备。
• Pico 和 Femto 基站。
• 测试和测量设备。
• 射频组件（如 VCO、接收器、ADC）的电源。
• 专业音频设备。

5. 设计指南

文档提供了详细的设计指南，包括：

• ‌输入/输出电容选择‌：推荐使用低 ESR 的陶瓷电容，以减少电压纹波和噪声。
• ‌电感选择‌：根据负载电流和期望的纹波电流选择合适的电感值。
• ‌PCB 布局建议‌：DC-DC 转换器和 LDO 的输入/输出电容应尽可能靠近 IC，以减少寄生电感和电阻。同时，应避免高频信号对敏感信号的干扰。

6. 封装与订购信息

TPS54120 提供 3.5mm × 5.5mm 的 QFN-24 封装，具体封装类型和可订购信息请参考数据手册中的“封装选项附录”部分。

7. 注意事项

• 在设计过程中，应仔细选择合适的电容、电感和布局方案，以确保电路的稳定性和性能。
• 在高功率应用场合，应注意散热设计，以防止 IC 过热损坏。
• 在使用 PWRGD 信号和 EN 引脚时，应遵循数据手册中的时序要求和电气特性。