Линейные стабилизаторы с малым падением напряжения MAX8863 и MAX8864 фирмы Maxim

Линейные стабилизаторы семейств MAX8863 и MAX8864 — так называемые Iow-dropout приборы, обеспечивающие как фиксированные выходные напряжения, так и подстраиваемые внешним делителем в диапазоне 1,25…6,5 В при выходном токе до 120 мА. Эти микросхемы выпускаются в корпусах для поверхностного монтажа. Комбинация невысокого падения напряжения на проходном транзисторе, малого собственного потребляемого тока и миниатюрности делает эти микросхемы идеальными для применения в портативных устройствах с батарейным питанием.

Семейство состоит из шести микросхем, перечисленных в табл. 1.

Таблица 1

Схематическое изображение корпусов микросхем и разводка выводов приведены на рис. 1.

Рис. 1

Основные характеристики микросхем приведены в табл. 2. Если специально не отмечено, они указаны для входного напряжения питания 3,6 В, температуры –40…+85 С. Типовые значения параметров приведены для +25 С.

Предельно-допустимые режимы микросхем

• Входное напряжение — -+7 В
• Напряжение на выводе SET относительно GND — -0,3 ..+7 В
• Напряжение на выводе SHDN относительно GND — -7..+7 В
• Напряжение на выводе SHDN относительно IN — -7...+0,3
• Напряжение на выводе OUT относительно GND — -0,3..Uin+0,3B
• Время короткого замыкания выхода — не ограничено
• Рассеиваемая мощность при Та = 70С — 571 мВт
• Снижение мощности при увеличении Та сверх 70 °С —7,1 мВт/°С
• Тепловое сопротивление — 140 С/Вт
• Рабочий диапазон температур — –40…+85 °С
• Температура перехода — +150 °С
• Температура хранения — -65:+150 °С
• Температура выводов при пайке (в течение 10 с) — +300 °С.

Микросхемы снабжены цепью, обеспечивающей защиту от переполюсовки входного напряжения. Выходное напряжение определяется типом микросхемы в режиме внутренней обратной связи или дополнительным резистивным делителем в режиме внешней ОС. Типовая схема включения микросхем с внутренне установленным выходным напряжением приведена на рис. 2, а схема установки напряжения внешним делителем — на рис. 3.

Рис. 2

Рис. 3

Специальный внутренний компаратор определяет, подключен ли внешний делитель, и включает соответствующий сигнал обратной связи. Критерием переключения является напряжение на входе SET — если оно ниже 60 мВ, включается внутренняя обратная связь и выходное напряжение соответствует буквенному индексу после цифровой последовательности в обозначении микросхемы (T, S или R). Если напряжение на входе SET больше 60 мВ, обратная связь осуществляется через внешний делитель и выходное напряжение определяется по формуле:

U_OUT = U_SET(R1/R2+1), где U_SET = 1,25 В.

Рекомендуемое сопротивление резистора R2 = 100 кОм. При такой его величине обеспечивается невысокая потребляемая мощность, точность и хорошее подавление высокочастотных входных пульсаций. В связи с тем, что напряжение опорного источника установлено с точностью 25 мВ, в большинстве случаев для установки выходного напряжения достаточно двух точных резисторов без их подбора или подгонки выходного напряжения подстроечным резистором. Конденсатор емкостью 10…25 пФ, подключенный параллельно R1, служит для компенсации монтажных емкостей.

Для нормальной работы вход SHDN должен быть соединен со входом IN. Для перевода микросхемы в выключенное состояние этот вход следует соединить с общим проводом. В этом случае закрываются проходной транзистор, цепи управления, выключается источник опорного напряжения, в результате чего общий потребляемый ток снижается до 0,1 нА. Отличие микросхемы МАХ8864 от МАХ8863 заключается в наличии в ней полевого транзистора с каналом n-типа, подключенного параллельно выходу. Этот транзистор включается при переводе стабилизатора в выключенное состояние и обеспечивает активное снижение выходного напряжения до нуля.

Микросхемы снабжены цепью ограничения выходного тока на уровне приблизительно 280 мА.

Тепловая защита микросхем срабатывает при температуре кристалла порядка 170 °С. В этом случае микросхема переходит в выключенное состояние, что позволяет ей остыть и вновь включиться при охлаждении примерно на 20 °С. На рис. 4-11 приведены графики зависимостей параметров микросхем от выходного тока, входного напряжения, температуры, режима работы. Если не оговорено иное, входное напряжение составляет 3,6 В, емкости конденсаторов на входе и выходе — 1 мкФ. На рис. 4 приведена зависимость выходного напряжения от тока нагрузки, на рис. 5 — собственный потребляемый ток в функции тока потребления. График на рис. 6 иллюстрирует зависимость выходного напряжения ненагруженной микросхемы от входного. Типовые зависимости собственного тока потребления для двух значений тока нагрузки от входного напряжения приведены на рис. 7. Температурный дрейф выходного напряжения при токе нагрузки 50 мА проиллюстрирован на рис. 8, а собственного тока потребления — на рис. 9. График на рис. 10 иллюстрирует зависимость падения напряжения на микросхеме в зависимости от тока нагрузки при различных температурах. На рис. 11 показана зависимость коэффициента подавления пульсаций входного напряжения от частоты для двух значений емкости нагрузки. Типовые зависимости плотности выходного шума от частоты для емкости нагрузки 1 и 100 мкФ приведены на рис. 12. Максимально допустимое последовательное сопротивление выходного конденсатора емкостью 1 мкФ, гарантирующее стабильность микросхемы, в зависимости от тока нагрузки при двух вариантах включения — с внутренней (internal) и внешней (external) обратной связью (внутренней и внешней установкой выходного напряжения) приведено на рис. 13.

Рис. 4	Рис. 5
Рис. 6	Рис. 7
Рис. 8	Рис. 9
Рис. 10	Рис. 11
Рис. 12	Рис. 13
Рис. 14

На рис. 14—19 приведены осциллограммы, характеризующие процессы на выходе микросхем при различных импульсных воздействиях. Если не оговорено иное, входное напряжение составляет 3,6 В, емкости конденсаторов на входе и выходе — 1 мкФ. Осциллограмма на рис. 14 демонстрирует прохождение фронтов импульсов входного напряжения на выход при токе нагрузки 50 мА, рис. 15 — влияние на выходное напряжение импульсного изменения тока нагрузки от нуля до 50 мА. Осциллограммы на рис. 16 и 17 соответствуют аналогичным процессам при входном напряжении, превышающем выходное на 200 мВ (рис. 16), 100 мВ (рис. 17) и емкости на входе 10 мкФ.

Рис. 15

Рис. 16

Рис. 17

Осциллограммы на рис. 18 и 19 демонстрируют процесс включения и активного выключения выходного напряжения микросхемы MAX8864 при управлении по входу SHDN, при отсутствии нагрузки (рис. 18) и при нагрузке 50 мА (рис. 19).

Рис. 18

Рис. 19

Более подробные сведения о микросхемах можно найти на сайте фирмы Maxim www.maxim-ic.com в документе http://pdfserv.maxim-ic.com/en/ds/MAX8863R-MAX8864T.pdf.

Сергей Бирюков