CMOS线性调整器的基础知识-应用、特征和分类.docxVIP

电压调整器相关基础知识（一）CMOS线性调整器的基础知识CMOS线性调整器的历史并不悠久，是随着便携式电子仪器事业的成长而发展起来的。由于CMOS工艺应用于LSI、内存等大规模集成电路，正在日新月异地变得更微细化。应用微细化技术，CMOS线性调整器实现了小型、低压差、低消耗电流等，作为便携式电子仪器的电源IC被广泛应用。与双极线性调整器的区别通常CMOS线性调整器与双极线性调整器相比消耗电流小。这是因为双极工艺属于电流驱动元件而CMOS工艺是电压驱动元件。（图1）（图1）Current-Driven Device and Voltage-Driven DeviceBipolar TransistorCurrent runs between the emitter and the collector when base current is on. Base current must be on to get output current. Bipolar TransistorMOS TransistorCurrent runs between the source and drain when voltage is charged at the gate. Once electric charge is charged, current is not needed to turn on.MOS Transistor特别是像线性调整器之类不需要按时钟频率工作的场合，能把工作于模拟电路以外的电路工作电流抑制为0，适用于有低消耗电流要求的电路。双极线性调整器中有通用的78系列三端子调整器。输入电压范围高达30V～40V，亦可提供1A以上的大电流，因而大多被采用于白色家电或生产机械。因为输出端子为NPN复合晶体管输出结构而不存在低饱和状态。表1中记载了作为双极型线性调整器代表性产品78系列的一部分主要特性。表1 The Major Characteristics of Multipurpose 78 series RegulatorsProduct SeriesMaximumOutput CurrentRated InputVoltageOperatingCurrentDropout Voltage78xx1A35V, 40V4~8mA2V@1A78Mxx 500mA35V, 40V6~7mA2V@350mA78Nxx300mA35V, 40V5~6mA1.7V@200mA 2V@300mA 78Lxx100mA30V, 35V, 40V6~6.5mA1.7V@40mA双极线性调整器工艺的生产程序较少，只有CMOS工艺的生产工程数的二分之一至三分之二，即使芯片尺寸大也具有成本低的优点。因此可以认为最适用于大电流，耐高电压的场合。相反，CMOS工艺的微细化不断进步，具有低电压、定饱和、小型、低消耗电流的特征。CMOS被应用在哪些方面特别是CMOS线性调整器，充分利用其低压差和低消耗特性，活跃在使用蓄电池的便携式电子仪器方面。此外，备有被称为LDO（低压差线性稳压器）的饱和度非常低的调整器。因为LDO可以把蓄电池用尽而延长蓄电池的使用时间，为手机、数码相机、个人电脑所必需等的电源IC。此外，LDO用很小的输入输出电压差能提供大电流，既能抑制热损耗又能流动大电流，有利于扩展仪器所需电流的范围。低消耗电流型调整器中有能把自身消耗电流抑制在大致1μA的产品，能力图降低电子仪器待机状态、手机等无线仪器等待收信状态时的消耗电流。因为利用了CMOS工艺的微细化技术，在要求具有小型并且电压精度高的便携式电子仪器方面具有较高的利用价值。外观标准产品均装入SOT-23或SOT-89小型封装。最近还推出了超小型化封装USP等产品，其特征在于由便携式仪器引导而发达的电源IC中许多是封入在表面实装中的小型封装。照片1中介绍了代表性封装。[照片1] Examples of CMOS Regulator Packages（1）SOT-89 2）SOT-23 （3）USP-6C （4）USPQ-4B04 （5）USP-6B06 （6）WLP-5-02特征和分类因为电源用线性调整器把与蓄电池或AC适配器直接连接作为前提，所以必须注意输入电源的耐压性。特别是CMOS工艺，根据输入电源耐压要求其IC的设计规则有所区别，输入电源的耐压要求和微细技术的关系存在着矛盾性。如以优先大忽视小的观点选择输入电源耐压性高的产品，则会增大IC尺寸导致性能降低；如选择小型IC则需注意输入电源的耐压性。为了适应CMOS线性调整器各种各样的用途而备有多种型号的输入电源用耐压IC产品，请考虑所使用的仪器种类及必要性能进行选择。(表2)(表2) Product Categories by Oper