Molte delle apparecchiature portatili che utilizziamo oggi sono alimentate a batteria. I regolatori di tensione svolgono un ruolo cruciale in tali dispositivi. Con l'aumento della domanda di regolatori di tensione per applicazioni molto sensibili che richiedono tensioni molto basse per il loro funzionamento, portare ad un aumento della domanda di circuiti integrati LDO. I regolatori di tensione Low Dropout possono regolare piccole tensioni che sono in mV. Di solito funzionano intorno alla tensione di ingresso compresa tra 200 mV e 500 mV. È necessaria una soluzione efficiente di piccole dimensioni per l'alimentazione nell'elettronica portatile. Dovrebbero anche avere requisiti di input e output bassi. Uno degli LDO con tali caratteristiche è TPS7A11.

Cos'è TPS7A11 IC?

TPS7A11 è un regolatore di tensione a bassa caduta di tensione. È disponibile come CI ultra-piccolo a bassa corrente di riposo. Questo IC può essere collegato all'alimentazione fino a 140 mV al di sopra della tensione di uscita.

Con l'uso di V_BIASrail, che alimenta i circuiti interni del dispositivo, TPS7A11 può supportare tensioni di ingresso molto basse. Queste caratteristiche rendono TPS7A11 la scelta ideale per le applicazioni alimentate a batteria.

“esempi di ac e dc ”

Diagramma a blocchi

Schema a blocchi di TPS7A11

Eccellente risposta ai transienti

A causa dell'elevata impedenza di ingresso e della bassa impedenza di uscita dei dispositivi, TPS7A11 risponde rapidamente a un transitorio sull'alimentazione in ingresso e sulla corrente di uscita.

Questa caratteristica conferisce inoltre al dispositivo la capacità di un elevato rapporto di reiezione dell'alimentazione e un basso rumore di fondo interno. TPS7A11 ha un carico eccellente e transitori di linea.

Blocco di sottotensione globale

Questo IC ha due circuiti di blocco per sottotensione. Uno sul pin BIAS e l'altro sul pin IN. Questo circuito impedisce l'accensione del TPS7A11 prima che le tensioni BIAS o IN superino le tensioni di blocco.

Questi due segnali UVLO sono collegati internamente tramite una porta AND. Pertanto, se uno di questi segnali è inferiore alla tensione di blocco, il dispositivo viene spento.

Scarica attiva

Per scaricare attivamente la tensione di uscita, l'opzione di scarica attiva ha un pulldown interno MOSFET . Questo MOSFET collega una resistenza da 120Ω a terra quando il dispositivo è disabilitato. Questo circuito si attiva quando il pin di abilitazione è basso o quando il dispositivo è in modalità di spegnimento termico.

Limite di corrente di foldback interno

Questo circuito viene utilizzato per proteggere TPS7A11 da guasti di corrente ad alto carico o eventi di cortocircuito di tensione.

Arresto termico

Quando la temperatura di giunzione termica del dispositivo sale alla temperatura di spegnimento termico, questo circuito disabilita il dispositivo. Quando la temperatura scende al di sotto della temperatura di spegnimento, l'isteresi di spegnimento termico assicura che l'LDO si ripristini nuovamente.

TPS7A11 opera in tre modalità funzionali: funzionamento normale, funzionamento con interruzione e modalità disabilitata. In modalità Dropout, il dispositivo non è in regolazione e la tensione di uscita è il valore uguale alla tensione di ingresso meno la caduta di tensione attraverso l'elemento pass del dispositivo. In modalità Disabilitato, il dispositivo è spento.

Schema elettrico

In base ai requisiti dell'applicazione, sono necessari componenti esterni insieme al TPS7A11 IC.

Schema del circuito di TPS7A11

Tipi di condensatori

TPS7A11 richiede condensatore s su input, output e pin di polarizzazione per la stabilità. Soprattutto condensatori ceramici sono consigliati. I condensatori ceramici multistrato devono essere usati con cura.

Requisiti del condensatore di ingresso-uscita

Il condensatore di ingresso minimo richiesto per TPS7A11 è 2,2 µF. Il valore minimo per il condensatore di uscita è 2,2 µF e il valore massimo è 22 µF. Il valore del condensatore di polarizzazione dovrebbe essere 0,1µF.

Configurazione dei pin di TPS7A11

TPS7A11 è disponibile come pacchetto WSON da 2,00 mm x 2,00 mm, DRV a 6 pin e un pacchetto ultra-piccolo da 0,74 mm x 1,09 mm, DSBGA (YKA) a 5 pin.

Pacchetto DRV di TPS7A11

Pacchetto DRV

Per questo pacchetto, si consiglia di collegare il pad termico a terra.

Pin-1 è il pin di uscita regolato OUT. Per la stabilità, è necessario collegare un condensatore da OUT a terra. Per buoni valori transitori, vengono utilizzati i condensatori ceramici, che sono posizionati vicino al pin di uscita del dispositivo.
Pin-2 è il pin NC che non è collegato internamente. Questo pin può essere lasciato flottante o può essere collegato a terra per una buona dissipazione termica.
Pin-3 è il pin di abilitazione EN. Per abilitare il dispositivo questo pin viene alzato in alto e abbassando il pin il dispositivo può essere disabilitato. Se è richiesta la funzionalità di abilitazione, questo pin può essere collegato al pin IN o BIAS, ma a condizione che le tensioni sul pin IN siano maggiori di 0.9V.
Pin-4 è il pin di polarizzazione BIAS. Le condizioni di bassa tensione di ingresso e bassa tensione di uscita consentono di utilizzare questo pin. Per ottenere le migliori prestazioni, è necessario collegare un condensatore da questo pin a terra.
Pin-5 è il pin di terra GND.
Pin-6 è il pin di ingresso IN. Per stabilità, un condensatore dovrebbe essere collegato da questo pin di ingresso a terra. Questo condensatore dovrebbe essere posizionato vicino al pin IN.

Pacchetto DSBGA a 5 pin - YKA

Per questo pacchetto, il funzionamento del Pin è lo stesso del pacchetto DRV sopra.

A1 è il pin di ingresso IN.
A3 è il pin di uscita OUT.
B2 è il pin di terra GND.
C1 è il pin di polarizzazione BIAS.
C3 è il pin di abilitazione EN.

Specifiche di TPS7A11

Le specifiche del TPS7A11 sono le seguenti:

Il TPS7A11 ha una gamma di tensione ultra bassa da 0,75 V a 3,3 V.
Questo IC è disponibile come pacchetti DRV e YKA.
Per il pacchetto DRV a 500 mA, il dropout ultra basso per la perdita di potenza minima è di 140 mV.
Per il pacchetto YKA, il dropout ultra basso è 110 mV.
Bassa corrente di riposo per V_NELè 1,6 µA.
Per V_BIASIl QI è 6 µA.
Il carico, la linea e la temperatura hanno una precisione dell'1,5%.
Questo IC ha un PSRR elevato di 64 dB a 1 kHz.
TPS7A11 ha una scarica in uscita attiva.
Questo regolatore di tensione è disponibile per tensioni fisse comprese tra 0,5 V e 3 V.
La gamma per V_BIASè compreso tra 1,7 V e 5,5 V.
La temperatura di giunzione operativa consigliata del TPS7A11 è compresa tra -400 ° C e 1250 ° C.
La tensione di uscita prelevata da questo circuito integrato alle condizioni di temperatura di giunzione operativa va da un minimo di 0,5 V a un massimo di 3 V.
Insieme all'IC viene utilizzato un condensatore di polarizzazione da 0,1 µF.
La ESR massima deve essere inferiore a 250 mΩ quando si opera a condizioni di temperatura di giunzione.

Applicazioni

Le applicazioni del regolatore di tensione TPS7A11 sono le seguenti:

Questi sono usati per fornire alimentazione alle tensioni di base più basse del moderno microcontrollori e sensori .
Questi sono utilizzati negli smartwatch e nei fitness tracker.
Anche le cuffie e gli auricolari wireless utilizzano questo regolatore di tensione.
Questo regolatore di tensione si trova nei moduli della telecamera.
Dispositivi medici portatili, smartphone, tablet, dispositivi a stato solido utilizzano il regolatore di tensione TPS7A11.

IC alternativo

L'IC che può essere utilizzato in alternativa a TPS7A11 è TPS7A26.

A causa della bassa tensione di ingresso e dei requisiti di bassa tensione di uscita, TPS7A11 è diventata la scelta ideale per l'elettronica portatile sensibile al rumore alimentata a batteria. Sebbene gli LDO tradizionali abbiano caratteristiche di input e output inferiori, la loro efficienza è bassa.

TPS7A11 utilizza bias rail per funzionare a una tensione di ingresso inferiore, riducendo così la dissipazione di potenza attraverso il die. Ulteriori specifiche di questo regolatore di tensione possono essere trovate in scheda dati di Texas Instrumentation. Per quale applicazione è stato utile il TPS7A11? Quali sono i valori del condensatore che hai usato nel circuito?

Risorsa immagine: Texas Instruments