MIC5357高性能低噪声双路500mA ULDO™线性稳压器的设计与应用

在电子设备的设计中，电源管理是至关重要的一环。一款性能出色的线性稳压器能够为设备提供稳定、低噪声的电源，从而保证设备的正常运行。今天，我们就来深入了解一下Micrel公司的MIC5357高性能低噪声双路500mA ULDO™线性稳压器。

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一、产品概述

MIC5357是一款小巧的双路超低压差（ULDO™）线性稳压器，因其低输出噪声特性，非常适合用于便携式电子设备。它能提供两个独立控制的高性能500mA LDO，在额定负载下典型压差仅为130mV。此外，它还设有旁路引脚，可降低输出噪声。

该稳压器采用小尺寸的8引脚ePad MSOP封装，能与小尺寸陶瓷输出电容配合使用并保持稳定，这大大减少了电路板空间和元件成本。超低的压差、低输出噪声以及出色的热封装特性，使其成为为射频和对噪声敏感的电路、手机摄像头模块、数码相机成像传感器、PDA、MP3播放器和网络摄像头等应用供电的理想选择。

二、产品特性

1. 输入电压范围

MIC5357的输入电压范围为2.6V至5.5V，能适应多种不同的电源环境。

2. 超低压差

在500mA负载下，典型压差仅为130mV，这意味着在输入输出电压差较小时，仍能正常工作，有效降低了功耗。

3. 超低输出噪声

输出噪声低至51µV RMS，能为对噪声敏感的电路提供干净的电源。

4. 高精度输出

初始输出精度为±2%，能保证输出电压的稳定性。

5. 小尺寸封装

采用8引脚ePad MSOP封装，节省电路板空间。

6. 出色的负载/线路瞬态响应

能快速响应负载和线路的变化，保证输出电压的稳定。

7. 快速启动时间

启动时间仅为38µs，能迅速为设备提供稳定的电源。

8. 电容稳定性

能与2.2µF陶瓷电容配合使用并保持稳定，减少了外部元件的使用。

9. 保护功能

具备热关断保护和电流限制保护功能，能有效保护设备免受过热和过流的损害。

10. 低静态电流

在双路输出均为最大负载时，静态电流仅为160µA，降低了功耗。

三、应用领域

1. 电池供电应用

由于其低功耗和小尺寸封装，非常适合用于电池供电的设备，如便携式电子设备、便携式媒体播放器等。

2. PDA、GPS接收器等设备

能为这些设备提供稳定、低噪声的电源，保证设备的正常运行。

3. 数码相机和摄像机

可以为相机的成像传感器等对噪声敏感的部件提供干净的电源，提高图像质量。

四、典型应用

在典型应用电路中，MIC5357可以为射频收发器等设备提供电源。通过合理配置输入电容、输出电容和旁路电容，可以优化其性能。

1. 输入电容

MIC5357是高性能、高带宽设备，需要一个良好的旁路输入电源以实现最佳性能。从输入到地需要一个2.2µF的电容来提供稳定性，低ESR陶瓷电容能在最小空间内提供最佳性能。此外，添加一些高频电容，如小容量的NPO介质类型电容，有助于滤除高频噪声，这在任何基于射频的电路中都是很好的做法。

2. 输出电容

MIC5357需要一个2.2µF或更大的输出电容来保持稳定。该设计针对低ESR陶瓷芯片电容进行了优化，高ESR电容可能会导致高频振荡。虽然可以增加输出电容的容量，但性能在2.2µF陶瓷输出电容时已达到最佳，更大的电容对性能提升并不明显。推荐使用X7R/X5R介质类型的陶瓷电容，因为它们具有优越的温度性能。

3. 旁路电容

在噪声旁路引脚和地之间放置一个电容可以降低输出电压噪声。推荐使用0.1µF的电容用于需要低噪声输出的应用。增加旁路电容可以进一步降低噪声并提高电源抑制比（PSRR），但开启时间会随着旁路电容的增加而略有增加。不过，MIC5357独特的快速启动电路允许它驱动旁路引脚上的大电容，而不会显著减慢开启时间。

4. 无负载稳定性

与许多其他电压调节器不同，MIC5357在无负载时仍能保持稳定，这在CMOS RAM保持活动应用中尤为重要。

五、热考虑

MIC5357设计用于在小封装中为VOUT1和VOUT2分别提供500mA的连续电流。可以根据输出电流和器件上的电压降来计算最大环境工作温度。例如，当输入电压为3.6V，VOUT1为3.3V，VOUT2为2.8V，输出电流分别为500mA时，实际功耗可以通过公式 (PD = (V{IN} – V{OUT1}) I{OUT1} + (V{IN} – V{OUT2}) I{OUT2}+ V{IN} I_{GND}) 计算。由于该器件是CMOS器件，且接地电流在负载范围内通常小于100µA，接地电流对功耗的贡献小于1%，在计算时可以忽略不计。

计算得出功耗 (PD = 0.55W) 。通过器件的结到环境热阻和基本公式 (P{D(MAX)} = (T_{J(MAX)} - TA) / theta{JA}) （其中 (T{J(max)} = 125°C) ，(theta{JA}) 热阻 = 64.4°C/W），可以计算出最大环境工作温度。在上述例子中，最大环境工作温度 (T_A = 89.6°C) 。这意味着在一个小的8引脚ePAD MSOP封装中，3.3V/2.8V输出、500mA输出电流的应用可以接受89.6°C的环境工作温度。

六、订购信息

MIC5357提供多种固定输出电压选项，如3.3V/2.8V、3.3V/1.8V等，采用8引脚ePAD MSOP封装，工作温度范围为 -40°C至 +125°C。如果需要其他电压选项，可以联系Micrel营销部门。

七、引脚配置

引脚编号	引脚名称	引脚功能
1	VIN	电源输入
2	GND	接地
3	BYP	参考旁路：连接外部0.1µF电容到地以降低输出噪声。当不需要旁路电容时可以悬空
4	EN2	使能输入（调节器2）。高电平有效输入。逻辑高 = 开启；逻辑低 = 关闭；不要悬空
5	EN1	使能输入（调节器1）。高电平有效输入。逻辑高 = 开启；逻辑低 = 关闭；不要悬空
6	NC	内部未连接
7	VOUT2	调节器输出 - LDO2
8	VOUT1	调节器输出 - LDO1
ePAD	HS Pad	散热垫，内部连接到地

八、总结

MIC5357是一款性能出色的双路线性稳压器，具有低噪声、低压差、高精度等优点，适用于多种便携式电子设备。在设计过程中，需要根据具体应用合理选择输入电容、输出电容和旁路电容，并考虑热管理问题。希望通过本文的介绍，能帮助电子工程师更好地了解和应用MIC5357线性稳压器。大家在实际应用中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区留言分享。