精密雙穩(wěn)壓控制器ADM1051/AD51A

摘要：ADM1051/1051A是模擬器件公司（Analog Devices）生產(chǎn)的精密雙穩(wěn)壓控制器，它具有1.515V和1.818V兩種輸出電壓。主要用于個(gè)為電腦主板上的總線(xiàn)終端及接口的供電。本文介紹了該芯片的工作原理和引腳功能，最后給出了其簡(jiǎn)單的應(yīng)用電路及連接注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：關(guān)閉電流 靜態(tài)電流 調(diào)整電壓 ADM1051

1 概述

ADM1051/ADM1051A是一種精密雙穩(wěn)壓控制器，具有1.515V和1.818V兩種輸出電壓。它在一塊芯片上集成了兩個(gè)單獨(dú)的控制器，因而具有低靜態(tài)電流和低關(guān)閉電流等一系列優(yōu)點(diǎn)。它所特有的“HICCUP模式”使其無(wú)需密外的元件便可實(shí)現(xiàn)對(duì)外部所需供電元件的保護(hù)。目前，它已被廣泛應(yīng)用于個(gè)人電腦、服務(wù)器及工作站中。

2 芯片封裝與引腳功能

ADM1051/ADM1051A采用SOIC封裝，具有8個(gè)引腳，其引腳配置如圖1所示。各引腳的功能說(shuō)明如表1所列。

表1 ADM1051引腳功能

3 工作原理

ADM1051/ADM1051A內(nèi)含一個(gè)精確的1.2V能帶隙基準(zhǔn)和兩個(gè)基本相同的由控制放大器構(gòu)成的通道。這兩個(gè)通道的區(qū)別主要是它們各自的輸出調(diào)整電壓不同，而輸出調(diào)整電壓是由其電壓檢測(cè)輸入的阻值比決定的。通道1通常輸出1.515電壓，但可以調(diào)至3.3V。除此之外，每個(gè)通道還一個(gè)關(guān)閉輸入，可用于關(guān)閉放大器的輸出。另外，該器件還帶有一個(gè)用于保護(hù)外部共電設(shè)備的保持電路。

ADM1051/1051A的輸出可用于驅(qū)動(dòng)外部N溝道MOSFET，這些MOSFET可作為源極跟隨器。采用N溝道MOS管的好處是其在相同的條件下，比P溝道MOS管便宜，而且在共源極設(shè)置中比較穩(wěn)定。AD1051/1051A的功能框圖如圖2所示。

3.1 控制放大器單元

ADM1051/1051A中的參考電壓可通過(guò)控制放大器和外部MOS管來(lái)進(jìn)行放大和緩沖。每個(gè)通道的輸出電壓可由控制放大器反相輸入和檢測(cè)輸入間的反饋電阻網(wǎng)絡(luò)來(lái)決定。每個(gè)放大器均驅(qū)動(dòng)一個(gè)MOS管的柵極，該MOS管的漏極接未經(jīng)調(diào)整的輸入電壓，源極接穩(wěn)壓后的輸出電壓?？刂品糯笃骶哂懈唠娏黩?qū)動(dòng)能力，它能夠使外部MOS管的柵極電容快速充電和放電。因此，它們對(duì)負(fù)載或輸入電壓的變化具有很好的瞬態(tài)響應(yīng)。

3.2 關(guān)閉輸入與TYPEDET信號(hào)的相容性

ADM1051的每個(gè)通道均有一個(gè)單獨(dú)的關(guān)閉輸入，該輸入由邏輯信號(hào)控制。該邏輯信號(hào)可用來(lái)控制輸出的開(kāi)啟或關(guān)閉。在關(guān)閉輸入端為高電平或未連接時(shí)，穩(wěn)壓器正常工作；而在關(guān)閉輸入為低電平時(shí)，控制放大器的使能輸入被關(guān)閉，控制放大器的輸出變?yōu)榈碗娖剑?a class="contentlabel" href="http://2s4d.com/news/listbylabel/label/穩(wěn)壓器">穩(wěn)壓器被關(guān)閉。

PC機(jī)主板上的AGP接口有兩種不同的工作方式，兩種方式均需要穩(wěn)定的3.3V或1.5V電壓。且兩種模式均可由PC主板上的TYPEDET信號(hào)進(jìn)行控制切換。由于ADM1051/ADM1051A的輸出和TYPEDET信號(hào)具有兼容性，因此，通道1的穩(wěn)壓輸出電壓可以通過(guò)Shutdown引腳來(lái)選擇。這是一個(gè)多級(jí)多功能的輸入，通過(guò)它可以選擇穩(wěn)壓器的輸出電壓以及關(guān)閉狀態(tài)。并可通過(guò)把SHDM設(shè)為不同電壓來(lái)將穩(wěn)壓器設(shè)定為表2所列的四種不同的工作方式。

表2 穩(wěn)壓器四種不同的工作方式

3.3 HICCUP錯(cuò)誤保護(hù)模式

HICCUP錯(cuò)誤保護(hù)模式是一種簡(jiǎn)單的、可用于保護(hù)外部電源供電設(shè)備保護(hù)方式。它無(wú)需額外的外部電阻或電感引腳便可實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。

當(dāng)輸出被短路時(shí)，輸出電壓會(huì)下降，而當(dāng)一個(gè)通道的輸出電壓低于額定值的20%時(shí)，這種情況會(huì)被HICCUP比較器檢測(cè)到并使該通道進(jìn)入HICCUP模式。該模式對(duì)ADM1051A的通道2不起作用。為防止設(shè)備在加電啟動(dòng)或在通道激活狀態(tài)下誤入HICCUP模式，HICCUP模式會(huì)在上述兩個(gè)狀態(tài)與兩個(gè)通道上脫離同步大約60ms。經(jīng)過(guò)這60ms后，輸出電壓應(yīng)該已經(jīng)達(dá)到了正常值。在加電啟動(dòng)期間，當(dāng)VCC達(dá)到6V～9V的加電啟動(dòng)擺時(shí)，隔離周期就啟動(dòng)了。在通道激活狀態(tài)下，當(dāng)SHDN引腳加高電平時(shí)，隔離周期啟動(dòng)。此時(shí)只要有一個(gè)通道被激活或關(guān)閉，那么隔離超時(shí)對(duì)兩個(gè)通道均起作用。

4 應(yīng)用電路

4.1 PCB布線(xiàn)

為了得到最合適的電源穩(wěn)壓，負(fù)載應(yīng)盡可能地接近輸出MOS管的源極，而且對(duì)SENSE輸入的反饋應(yīng)在一個(gè)尺可能靠近負(fù)載的接點(diǎn)上。PCB上從負(fù)載回到SENSE輸入的軌道應(yīng)和輸出軌道分開(kāi)，而且其中應(yīng)無(wú)任何負(fù)載電流。與此類(lèi)似，ADM1051/1051A的接地點(diǎn)也應(yīng)盡可能地與負(fù)載地接近。圖3給出了好和差對(duì)比的PCB布線(xiàn)示例。

4.2 電源去耦

對(duì)外部MOS管漏極的供電應(yīng)盡可能地與設(shè)備的漏極引腳去耦，與地間的電容至少應(yīng)有100μF。MOS管的源極的輸出應(yīng)盡可能與元件的漏極引腳去耦。去耦電容應(yīng)具有較低的等效串聯(lián)電阻（ESR），典型電阻值的大小應(yīng)為50mΩ或更低。ADM1051/1051A的VCC引腳與地之間的去耦電容至少應(yīng)有1μF的容量，而且應(yīng)盡可能地與GND引腳和VCC接近。事實(shí)上，所需的去耦裝置決定于實(shí)際應(yīng)用。由于PC主板通常用在具有大量噪聲的環(huán)境中，因此它可能需要使用分布去耦裝置來(lái)使電壓干線(xiàn)上的噪聲降至一個(gè)可接受的水平。

5 小結(jié)

Analog Devices公司生產(chǎn)的ADM1051/1051A以其精密雙穩(wěn)壓為特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于個(gè)人電腦、服務(wù)器及工作站中。做為控制器，它將在個(gè)人電腦主板上的總線(xiàn)終端及接口的供電方面得到更加廣泛地應(yīng)用。