SGM2033：250mA超低噪声高PSRR LDO稳压器的卓越之选

在电子设备的电源管理领域，低压差线性稳压器（LDO）扮演着至关重要的角色。今天，我们就来深入了解一款性能出色的LDO——SGM2033，它由SGMICRO公司推出，专为射频和模拟电路设计，具备超低噪声、高电源抑制比（PSRR）等显著特点。

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产品概述

SGM2033采用CMOS技术设计，是一款超低噪声、低输入电压、高PSRR、高精度且低压差的线性稳压器，能够提供250mA的输出电流。其工作输入电压范围为1.8V至5.5V，输出电压范围为1.2V至5.0V。此外，它还具备逻辑控制关机模式、短路电流限制和热关断保护等功能，并且在禁用状态下具有自动放电功能，可快速释放输出电压。

SGM2033适用于对噪声要求较低且需要快速瞬态响应电源的应用场景，如智能手机相机模块的电源等。它提供绿色SOT - 23 - 5和UTDFN - 1×1 - 4AL两种封装形式，工作温度范围为 - 40℃至 + 125℃。

产品特性

电气性能

• 宽输入输出电压范围：工作输入电压范围为1.8V至5.5V，固定和可调输出电压范围均为1.2V至5.0V，能满足多种不同的应用需求。
• 低静态电流：典型静态电流仅为13.5μA，关机电流低至0.1μA，有助于降低功耗，延长电池续航时间。
• 高PSRR：在1kHz时典型PSRR可达94dB，能有效抑制电源噪声，为射频和模拟电路提供干净稳定的电源。
• 低压差：在250mA输出电流且 (V_{OUT}=1.8V) 时，SOT - 23 - 5封装的典型压差为175mV，UTDFN - 1×1 - 4AL封装的典型压差为145mV。
• 输出电流限制：典型输出电流限制为500mA，短路电流限制为220mA，可有效保护电路免受过载和短路的影响。

保护功能

• 短路保护：当输出引脚短路到地时，短路保护功能会将输出电流限制在220mA，防止器件损坏。
• 热关断保护：当芯片温度超过热关断阈值（165℃）时，SGM2033会进入关机状态，直到芯片温度降至145℃以下，确保器件在高温环境下的安全运行。

其他特性

• 快速负载瞬态响应：能够快速响应负载变化，保持输出电压的稳定。
• 小尺寸陶瓷电容稳定性：与1μF的小尺寸陶瓷电容配合使用时仍能保持稳定。

典型应用电路

SGM2033提供固定电压和可调电压两种典型应用电路。在可调电压应用中，通过连接两个外部电阻到ADJ引脚，可以根据公式 (V{OUT}=V{FB}×(1 + frac{R{1}}{R{2}})) 来调整输出电压，其中 (V{FB}=1.2V)。同时，在 (R{1}) 上并联一个 (C_{FF}≥100pF) 的电容可以提高反馈环路的稳定性和PSRR，增强瞬态响应并降低输出噪声。

应用信息

电容选择

• 输入电容（ (C_{IN}) ）：输入去耦电容应尽可能靠近IN引脚连接，建议选择0.1μF或更大的X7R或X5R陶瓷电容，以确保器件的稳定性和良好的动态性能。当 (V_{IN}) 需要瞬时提供大电流时，应使用多个输入电容来限制输入跟踪电感，防止出现过冲和振铃现象。
• 输出电容（ (C_{OUT}) ）：输出去耦电容应靠近OUT引脚放置，建议选择1μF或更大的X7R或X5R陶瓷电容。SGM2033能保持稳定的最小有效电容为0.5μF，但由于陶瓷电容的有效电容会受到温度、直流偏置和封装尺寸的影响，设计时应考虑足够的余量。较大的电容和较低的ESR有助于改善负载瞬态响应和提高高频PSRR。

使能控制

SGM2033通过EN引脚来实现芯片的启用和禁用，同时激活或停用输出自动放电功能。当EN引脚电压低于0.4V时，器件处于关机状态，输入到输出引脚无电流流动，自动放电晶体管通过220Ω（典型值）电阻释放输出电压；当EN引脚电压高于1.5V时，器件处于工作状态，输入电压被调节为输出电压，自动放电晶体管关闭。此外，当EN引脚浮空时，内部0.2μA（典型值）的电流源会将其拉低，确保器件处于关机状态，降低系统功耗。

功率耗散

SGM2033的热保护功能可以限制功率耗散。当功率耗散过大导致结温超过165℃时，OTP电路会启动热关断功能，关闭通过元件。为了保证可靠运行，SGM2033的结温不得超过125℃。可以使用公式 (P{D(MAX)}=(125^{circ}C - T{A}) / theta{JA}) 来计算器件能够承受的最大功率，其中 (T{A}) 是环境温度， (theta_{JA}) 是结到环境的热阻。

注意事项

• 负偏置输出：当输出为负电压时，由于寄生效应，芯片可能无法启动。因此，应确保输出电压在所有条件下都大于 - 0.3V。如果应用中可能出现过大的负偏置输出，可以在OUT引脚和GND引脚之间添加一个肖特基二极管。
• 反向电流：通过晶体管具有固有的体二极管，当 (V{OUT}>(V{IN}+0.3V)) 时，体二极管会正向偏置。如果预计会有长时间的反向电压操作，可能需要采取外部限制措施。

封装信息

SGM2033提供SOT - 23 - 5和UTDFN - 1×1 - 4AL两种封装形式，文档中详细给出了这两种封装的外形尺寸、推荐焊盘图案以及卷带和纸盒的相关参数，方便工程师进行PCB设计和器件安装。

总结

SGM2033凭借其超低噪声、高PSRR、宽输入输出电压范围、丰富的保护功能以及良好的瞬态响应等特性，成为射频和模拟电路电源管理的理想选择。无论是在便携式电子设备、烟雾探测器、电池供电设备，还是智能手机、平板电脑、数码相机和音频设备等领域，SGM2033都能为电路提供稳定、干净的电源。在实际应用中，工程师们需要根据具体的设计需求，合理选择电容、正确使用使能控制功能，并注意负偏置输出和反向电流等问题，以充分发挥SGM2033的性能优势。大家在使用SGM2033的过程中，有没有遇到过什么特别的问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享交流。