作為一款200 mA超低靜態(tài)電流壓降（LDO）穩(wěn)壓器，STLQ020已成為L(zhǎng)ife.Augmented（科技引領(lǐng)智能生活）博文推薦的產(chǎn)品。實(shí)際上，我們?cè)谏钊胙芯克暮弦籐DO評(píng)估板的多重特性時(shí)遇見了該元件。作為當(dāng)今靜態(tài)電流（IQ）最低的快速瞬態(tài)LDO，其空載時(shí)的靜態(tài)電流是300 nA，負(fù)載為200 mA時(shí)的靜態(tài)電流是100 μA，且其在關(guān)機(jī)模式下靜態(tài)電流為1 nA時(shí)的損耗最低。盡管采用倒裝芯片（Flip chip4）封裝時(shí)的尺寸小到只有0.8 mm x 0.8 mm，它確實(shí)是一款適用于移動(dòng)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的非凡裝置。因此，我們想更深入研究新架構(gòu)如何使這些性能成為可能，并了解該元件如何影響功率器件的長(zhǎng)期運(yùn)行。

隨著物聯(lián)網(wǎng)不斷重塑我們的技術(shù)前景，LDO每天都在尋找新的應(yīng)用目標(biāo)。實(shí)際上，一般來說，電子系統(tǒng)會(huì)從電源吸收電流并降低電壓，以便為其PCB上的各種元件（從微控制器（MCU）到傳感器等）充分供電。當(dāng)壓降較高時(shí)，線性或開關(guān)調(diào)節(jié)器非常奏效。但是，當(dāng)壓降較低時(shí)（例如，從3.6 V降至3.3 V），其架構(gòu)往往會(huì)浪費(fèi)許多能量。因此，工程師使用LDO是因?yàn)樗鼈儼目焖僬`差放大器可以糾正電壓變化并提供實(shí)現(xiàn)較小壓降所需的精度和效率。

新控制回路

STLQ020采用倒裝芯片（Flip chip4）封裝

正如STEVAL-LDO001V1評(píng)估板所示，不同的LDO系列具有不同的優(yōu)勢(shì)，而物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備傾向于選擇具有低靜態(tài)電流的型號(hào)。很簡(jiǎn)單，該測(cè)量結(jié)果是指設(shè)備在負(fù)載很少或空載情況下的電流消耗。而且，由于傳感器大部分時(shí)間都處于深度休眠狀態(tài)或等待啟動(dòng)命令，多個(gè)低靜態(tài)電流LDO的存在會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生明顯的影響。此外，STLQ020還具有快速清晰的瞬態(tài)響應(yīng)，而這是設(shè)計(jì)師往往會(huì)低估的一個(gè)特性。然而，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品來說，這是至關(guān)重要的，因?yàn)闊o論機(jī)器處于何種狀態(tài)（例如，空閑狀態(tài)或滿載狀態(tài)），PCB上的低功耗元件都需要非常穩(wěn)定的電源供應(yīng)。

以往，低靜態(tài)電流LDO對(duì)負(fù)載的顯著變化響應(yīng)緩慢。然而，通過創(chuàng)建支持對(duì)偏置電路快速進(jìn)行實(shí)質(zhì)性改變的架構(gòu)，我們能夠擁有可以更好地適應(yīng)系統(tǒng)電力需求的控制回路。例如，在低負(fù)載時(shí)，控制回路響應(yīng)速度慢，從而提高了靜態(tài)電流。它也可以非常迅速地提高自身性能以快速響應(yīng)更高的負(fù)載，從而提供類似于具有更高靜態(tài)電流的傳統(tǒng)LDO的瞬態(tài)響應(yīng)。因此，STLQ020的控制回路是獨(dú)一無二的。我們的工程師從同樣提供低靜態(tài)電流的LD39130S獲得一些靈感。然而，通過完全重新設(shè)計(jì)控制回路的行為，它們能夠擁有以往所不具備的性能。

即便在100,000 Hz頻率下，LDO也很穩(wěn)定

STLQ020在寬廣頻率范圍內(nèi)的PSRR

STLQ020的新架構(gòu)還提供極佳的電源抑制比（PSRR）。該數(shù)值用分貝表示，衡量了設(shè)備在輸入電壓發(fā)生變化的情況下調(diào)節(jié)其輸出的能力。在理想情況下，PSRR是無限的，意味著不管輸入如何波動(dòng)，輸出都將保持不變。在現(xiàn)實(shí)生活中，我們通過測(cè)量一定頻率范圍內(nèi)的輸出變化來評(píng)估設(shè)備在不同條件下的性能。該值對(duì)于配備微型電池的射頻應(yīng)用或產(chǎn)品來說尤其重要，因?yàn)樗鼈兏菀资艿揭蚋蓴_或固有約束而導(dǎo)致的不成比例輸入波動(dòng)的影響。

由于電源抑制比（PSRR）與瞬態(tài)響應(yīng)密切相關(guān)，STLQ020的性能并不令人驚訝。該LDO并沒有業(yè)內(nèi)最佳的電源抑制比（PSRR），但其性能要比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手低靜態(tài)電流LDO好得多，并且正在改變整個(gè)行業(yè)。通常，這些類型的LDO在頻率不超過1000 Hz的情況下表現(xiàn)很好。當(dāng)頻率超過該范圍后，電源抑制比（PSRR）下降到接近0 dB，這意味著穩(wěn)壓器不再起調(diào)節(jié)作用，而是像一根導(dǎo)線一樣讓電流通過卻不作任何調(diào)節(jié)。而STLQ020可以將電源抑制比（PSRR）保持在40 dB到70 dB之間（盡管頻率可能高達(dá)100,000 Hz），因此這是很了不起的。因此，工程師們?cè)跇?gòu)建射頻（RF）應(yīng)用或依賴于傳感器的系統(tǒng)時(shí)可以考慮我們的裝置，而不是更經(jīng)典的型號(hào)（這些型號(hào)的靜態(tài)電流要高得多）。

下一代低靜態(tài)電流LDO

STEVAL-LDO001V1的PCB

新架構(gòu)非常成功，我們正開始將其應(yīng)用于其他穩(wěn)壓器。控制回路開啟了實(shí)現(xiàn)新性能等級(jí)的大門，我們很樂于將同樣的創(chuàng)新應(yīng)用于其他產(chǎn)品系列。然而，我們也明白此方法不會(huì)適用于每一種LDO。有些應(yīng)用不需要這種級(jí)別的性能，而設(shè)計(jì)師有時(shí)會(huì)選擇具有較高靜態(tài)電流的裝置，因?yàn)樗鼈兊男阅軌蛴?。這就是我們的開發(fā)板提供四種不同的LDO以幫助工程師判斷什么是可能實(shí)現(xiàn)的，以及什么是他們需要的原因。我們還提供STLQ020的可調(diào)版本。它采用DFN6-2×2封裝，設(shè)計(jì)師可以通過更改PCB上的兩個(gè)電阻來修改輸出電壓，這將有助于進(jìn)行調(diào)試和原型制作。