‌TPS7A74低压差线性稳压器技术解析与应用指南‌

Texas Instruments TPS7A74低压差 (LDO) 线性稳压器为各种应用提供简单易用、稳健可靠的电源管理解决方案。用户可编程软启动可最大限度地减少输入电源的压力，减少了启动时的电容涌流。软启动为单调设计，非常适合用于为多种类型的处理器和应用特定的集成电路 (ASIC) 供电。使能输入可通过外部稳压器实现轻松排序。借助这一灵活性，解决方案经过配置可满足数字信号处理器 (DSP)、现场可编程门阵列 (FPGA) 和其他具有特殊启动要求的应用的排序要求。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS7A74低压差 (LDO) 线性稳压器数据手册.pdf

精密基准和误差放大器可在整个负载、温度、线路和工艺范围内提供1.5%精度。该器件可搭配任何类型的电容器（大于或等于10µF）稳定工作。它还完全指定用于T J =–40°C至+125°C温度范围。Texas Instruments TPS7A74采用小型3mm × 3mm WSON-8封装，实现高度紧凑的整体解决方案尺寸。

特性

• VOUT范围：0.65V至3.6V
• 超低VIN范围：0.65V至6V
• VBIAS范围：1.7V至6V
• 低压差：150mV（1.5A，V BIAS =5V时典型值）
• RMS噪声：7.1µV
• PSRR
  • 1kHz 时 70dB
  • 60dB（10kHz时）
  • 55dB（100kHz时）
  • 50dB（1MHz时）
• 线路、负载和温度精度：1.5%
• 可编程软启动提供线性电压启动
• VBIAS支持低VIN运行，具有良好的瞬态响应
• IN和BIAS上UVLO
• 搭配任何输出电容器 (≥10µF) 可稳定工作
• 小型3mm × 3mm × 0.8mm WSON-8封装

功能框图

‌TPS7A74低压差线性稳压器技术解析与应用指南‌

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‌一、核心特性概述‌

德州仪器（TI）的TPS7A74是一款针对低输入/输出电压优化的1.5A LDO稳压器，具有以下突出优势：

1. ‌超宽电压范围‌
   • ‌ 输入电压（VIN） ‌：0.65 V至6 V
   • ‌ 偏置电压（VBIAS） ‌：1.7 V至6 V，支持低输入电压下的高性能工作
   • ‌ 输出电压（VOUT） ‌：0.65 V至3.6 V可调，精度达±1.5%
2. ‌超低噪声与高PSRR‌
   • ‌噪声性能‌：7.1 μVRMS（10 Hz-100 kHz带宽）
   • ‌ 电源抑制比（PSRR） ‌：70 dB @ 1 kHz，55 dB @ 100 kHz，适合噪声敏感型应用如FPGA和ADC供电。
3. ‌智能保护机制‌
   • 可编程软启动（通过外部CSS电容配置）
   • 双路UVLO（输入/偏置电压欠压锁定）
   • 热关断（TSD）与折返式过流保护（ICL=2.7 A典型值）

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‌二、关键设计要点‌

‌1. 输出电压配置‌

通过外部分压电阻调节输出（见图8-1）：

• ‌公式‌：VOUT = 0.65 V × (1 + R1/R2)
• ‌推荐电阻‌：R2 ≤ 4.99 kΩ以保持精度（如1.8 V输出需R1=4.99 kΩ, R2=3.82 kΩ）

‌2. 电容选型建议‌

电容类型	最小值	推荐材质	作用
输入（CIN）	1 μF	X7R/X5R陶瓷	抑制输入瞬态
输出（COUT）	10 μF	低ESR陶瓷	确保稳定性
偏置（CBIAS）	0.1 μF	陶瓷	优化瞬态响应

‌3. 软启动设计‌

• ‌时间计算‌：tSS = (0.65 V × CSS) / ISS（典型ISS=17 μA）
• ‌示例‌：CSS=10 nF时，tSS≈0.325 ms

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‌三、典型应用场景‌

1. ‌FPGA/ASIC电源‌
   • 为I/O核提供1.8 V/1.5 A供电，效率达83.3%（VIN=2.1 V, VBIAS=5 V）
   • 利用低噪声特性降低信号链干扰
2. ‌医疗设备‌
   • 血氧仪传感器供电（0.65 V低电压需求）
   • 通过软启动避免上电冲击
3. ‌工业PLC模块‌
   • 24 V转3.3 V的隔离电源后级稳压

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‌四、PCB布局优化‌

1. ‌热设计‌
   • WSON-8封装热阻RθJA=49.3°C/W，需通过散热过孔连接至内部地平面
   • 功率损耗估算：PD = (VIN - VOUT) × IOUT（如1.8 V输出@1.5 A时PD=0.45 W）
2. ‌关键走线‌
   • FB引脚需远离高频信号，采用星型接地
   • IN/BIAS电容需贴近引脚布局（间距<3 mm）

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‌五、性能对比优势‌

参数	TPS7A74	竞品A	竞品B
最低输入电压	0.65 V	1.2 V	0.8 V
1A负载下压降	150 mV	300 mV	200 mV
封装尺寸	3 mm×3 mm	5 mm×5 mm	4 mm×4 mm

‌结语‌
TPS7A74凭借其超低压差、低噪声和高集成度，成为高效电源管理的理想选择。设计时需重点关注软启动配置、热优化及输入电容布局，以充分发挥其性能潜力。