LT6658 不是一款普通的基準或穩(wěn)壓器，因為它在這兩種功能方面的表現(xiàn)同樣出色。此外，由于其獨特的架構(gòu)布置，它不僅僅是提供具有大量電流的精確電壓。本文將討論以下電路，演示各種電路可能性。雖然有相當多的應(yīng)用說明，但毫無疑問，LT6658將成為一個引人注目的解決方案，但這里沒有明確實現(xiàn)。作為兼具基準電壓源和穩(wěn)壓器的產(chǎn)品，LT6658 被稱為 Refulator唰唰??.

Refulator適用于需要精密基準電壓源且能夠為相關(guān)信號鏈組件供電的設(shè)計，例如數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、放大器、橋式傳感器和其他高性能電路器件。

介紹

此關(guān)鍵規(guī)格和特性列表說明了 LT6658 的性能。關(guān)鍵基準規(guī)格包括10 ppm/°C時的漂移和0.05%時的初始精度。關(guān)鍵穩(wěn)壓器規(guī)格為0.25 μV/mA負載調(diào)節(jié)，兩個輸出源出150 mA和50 mA的電流。出色的PSRR、低噪聲、輸出跟蹤和降噪引腳相結(jié)合，將基準電壓源和穩(wěn)壓器領(lǐng)域的優(yōu)點整合到一個封裝中。

雙輸出：

源電流 ： 150 mA 和 50 mA

灌電流：20 mA/緩沖器

漂移：10 ppm/°C

準確度：0.05%

負載調(diào)整率：0.25 μV/mA

輸出跟蹤：±150 μV

PSRR：10 Hz 時為 >100 dB

0.1 Hz 至 10 Hz 噪聲：1.5 ppm 峰峰值

最大電源：36 V

降噪引腳

輸出禁用引腳

電流保護

熱保護

占地面積小

溫度范圍：–40°C 至 +125°C

LT6658的典型應(yīng)用如圖1所示。內(nèi)部框圖說明了帶隙功能，后接一個可選的濾波器功能，后跟兩個緩沖器，其同相輸入連接在一起。在此應(yīng)用中，緩沖器的反相輸入VOUT1_S和 VOUT2_S，與輸出 V 相關(guān)聯(lián)OUT1_F和 VOUT2_F作為具有開爾文感的電壓跟隨器。

LT6658 與許多基準和穩(wěn)壓器的不同之處在于，它具有一個主動吸收的 A/B 類輸出級以及源出電流。此外，它還設(shè)計用于驅(qū)動 1 μF 至 50 μF 或更高的容性負載。當輸出端并聯(lián)一個1 μF陶瓷電容和一個大電容時，大容性負載是穩(wěn)定的。

圖1.LT6658的典型應(yīng)用。

輸出緩沖器經(jīng)過調(diào)整，以最大限度地減少漂移，從而在整個工作和負載條件下實現(xiàn)出色的跟蹤。完整的數(shù)據(jù)手冊和規(guī)格可以在這里找到。

簡單的輸出配置和應(yīng)用

由于反相輸入可用，因此可以將其設(shè)置為非單位增益，如圖2所示。一個 LT5400-4 具有 0.01% 的匹配，以保持 LT6658 的精度。此示例提供精確的5 V和2.5 V電源軌，可用作±2.5 V穩(wěn)壓器應(yīng)用，2.5 V輸出提供
分離電源接地。非單位增益可以應(yīng)用于兩個輸出，以產(chǎn)生1 V至6 V之間的任何輸出電壓。

圖2.簡單的非單位增益電路，產(chǎn)生一個±2.5 V接地的分離電源。

使用反相輸入可從較高的輸出電壓產(chǎn)生較低的輸出電壓。圖3顯示了如何使用3.3 V輸出產(chǎn)生1.8 V輸出。由于同相輸入連接到2.5 V，因此很容易產(chǎn)生較低的輸出電壓。V 的表達式OUT2_F是

其中 RF1和 RF2是緩沖反饋電阻和R合1和 RHNS是緩沖輸入電阻。

圖3.具有增益和反轉(zhuǎn)的應(yīng)用。

在此應(yīng)用中唯一受到影響的參數(shù)是精度，這取決于R的比率F/R在.此外，本應(yīng)用還說明了如何利用旁路輸出用作±10 mA拉電流和灌電流輸出。請注意，旁路引腳上的任何變化都將直接影響V輸出1和 V輸出2輸出。

輸出電壓可以調(diào)整至2.5 V至6 V之間的值，如圖4所示。微調(diào)可以通過機械修剪或數(shù)字微調(diào)電位器來完成。數(shù)字調(diào)整特別有助于校正ADC和DAC誤差。微調(diào)電位器可以組合以產(chǎn)生相同的輸出電壓，或者輸出電壓可以獨立控制。

圖4.可調(diào)增益。

具有兩個輸出緩沖器提供了靈活性，其中一個輸出可以提供必要的電壓，另一個輸出可以提供精密電流源，如圖5所示。

圖5.精密電壓源和精密電流源應(yīng)用。

注意輸出 VOUT2_F引腳將為一個 V是高于感應(yīng)線。應(yīng)調(diào)整電源電壓以適應(yīng) V 上較高的輸出電壓OUT2_F.由于每個輸出都有一個獨立的電源輸入，因此可以單獨驅(qū)動它們，以改善通道間隔離或適應(yīng)不同的輸出電壓，而不會消耗過多的功率。

通常，當人們在同一句話中提到基準電壓源和振蕩時，它們指的是不良行為。然而，為了突出LT6658的獨特架構(gòu)，介紹了圖6a中的多諧振蕩器電路以及圖6b中產(chǎn)生的波形。此處，2.2 μF電容和1 kΩ電阻設(shè)置時間常數(shù)。400 Ω外部正反饋電阻和 400 Ω 內(nèi)部電阻設(shè)置遲滯并影響輸出頻率，大致為 f = 1/2.2 RC。內(nèi)部電阻的值為400 Ω ±15%，這將影響輸出頻率。

圖 6a. 多諧振蕩器應(yīng)用。

圖 6b. 多諧振蕩器輸出。

本電路示例顯示輸出電壓擺幅略小于4 V，其中輸出低電壓降至0.9 V，輸出高壓降至V在 – 2.5 V. V在本例為6 V，輸出未滿載。作為 V在超過8.5 V后，輸出將箝位在6 V左右，輸出占空比將降至約40%。

由于電流流過 400 Ω 的內(nèi)部電阻，NR 引腳上的電壓會發(fā)生變化，導(dǎo)致 V輸出1也與 V 同步振蕩輸出2.

另一個通常與基準電壓源無關(guān)的動態(tài)電路是音頻放大器。雙類 A/B 輸出可配置為驅(qū)動 8 個 Ω 和 16 個 Ω 揚聲器，如圖 7 所示。單端源驅(qū)動V的反相輸入輸出1，驅(qū)動V的反相輸入輸出2.帶隙設(shè)置精密共模，而輸出則用作差分驅(qū)動器。為了改善轉(zhuǎn)換速率，請使用 LT6658 上的最小輸出電容。

圖7.音頻應(yīng)用電路。

通過增加互補的分立BJT輸出器件，圖8中的電路可以提供更大的功率。該電路僅顯示一個放大器電路，但兩個揚聲器可以由兩個輸出驅(qū)動以產(chǎn)生立體聲。雖然有更好的音頻放大器選擇，但這些應(yīng)用證明了LT6658架構(gòu)的靈活性。

圖8.使用分立BJT的音頻應(yīng)用電路。

應(yīng)變計應(yīng)用

LT6658 可充當穩(wěn)壓器和基準，如以下應(yīng)變計應(yīng)用所示 （圖 9）。LT6658為四個LTC2440提供基準電壓和電源電壓，2.5 V電源軌偏置四個應(yīng)變計。每個應(yīng)變片消耗 7.5 mA，總計 30 mA，完全在 V 以內(nèi)輸出2的50 mA輸出規(guī)格，并提供ADC基準電壓源輸入。V輸出1為每個LTC2440提供8 mA電流，總電流為32 mA。

圖9.LT6658 用作應(yīng)變計應(yīng)用的基準和穩(wěn)壓器。

圖10顯示了具有三個稱重傳感器的橋式電路應(yīng)用。LT6658提供精確而穩(wěn)定的操作，即使總負載電阻僅為82 Ω需要60 mA。高增益緩沖器將保持能夠驅(qū)動稱重傳感器的精確電壓。第二個輸出可以驅(qū)動另一個應(yīng)變計或為下游的ADC轉(zhuǎn)換器供電。

圖 10.橋接電路應(yīng)用。

數(shù)據(jù)采集應(yīng)用

對于使用DAC的精密應(yīng)用，其中基準電流與代碼相關(guān)，因此必須特別注意電路板布局和寄生電阻。為了利用LTC2641將INL維持在0.1 LSB<，負載調(diào)整率需要為<19 ppm/mA。此外，基準輸出阻抗和PCB電阻需要<48 mW。LT6658的直流輸出電阻約為0.2 mW，PCB電阻誤差預(yù)算為47.8 mW。

圖11示出了采用兩個LTC2641精準、16位DAC的應(yīng)用。由于 LTC2641 的基準電流與代碼相關(guān)，因此兩個 DAC 基準輸入需要一個單獨的基準。LT6658輸出緩沖器的異常跟蹤轉(zhuǎn)化為DAC的異常跟蹤。

如果只需要一個 DAC，則 LT6658 的第二個輸出可為 DAC 和其他精準模擬電路提供輸入電壓。

圖 11.LT6658 驅(qū)動兩個代碼相關(guān)型 DAC 基準輸入。

LTC?2323-16 是一款具有獨立基準輸入的雙通道、16 位 ADC。這允許每個ADC使用不同的基準電壓。圖12顯示了一種配置方式，其中2.5 V和5 V基準電壓驅(qū)動單獨的基準輸入。同樣，LT6658 輸出緩沖器也能很好地跟蹤轉(zhuǎn)換結(jié)果。

圖 12.LT6658 驅(qū)動具有獨立電壓基準的 LTC2323-16 雙通道 ADC。

精密信號處理和調(diào)理可能涉及多個集成電路。圖 13 是 LT6658 用作 18 位轉(zhuǎn)換器的電源電壓和基準電壓的示例。電容式SAR轉(zhuǎn)換器對一系列內(nèi)部電容器進行持續(xù)充電和放電。SAR轉(zhuǎn)換器的動態(tài)基準電流會對基準電壓造成嚴重破壞。LT6658 能夠通過提供一個精準的電壓來保持穩(wěn)定性，而第二個輸出則能夠提供精準的電源。此外，LT6658 還具有向多個基準輸入提供電壓的電流驅(qū)動能力。另一種說法是LT6658具有較大的基準扇出能力。

圖 13.18位數(shù)據(jù)采集應(yīng)用。

上述應(yīng)用中的緩沖器為精密電路提供基準電壓。一個合理的問題是，一個緩沖區(qū)的輸出上的活動是否會影響另一個緩沖區(qū)的輸出。當NR引腳上有一個10 μF電容時，直流時電源抑制為>100 dB，持續(xù)超過1 kHz。這是當 V合1和 V合2引腳連接在一起。有關(guān)交流PSRR的詳細信息，請參見LT6658數(shù)據(jù)手冊。直流至100 Hz時，通道間隔離電源至輸出為>130 dB。

帶跟蹤功能的多通道輸出電源

多個 LT6658 的 NR 引腳可以連接在一起，從而形成一個具有跟蹤功能的多通道精準電源。在圖14所示的示例中，四個LT6658的NR引腳連接在一起。由此產(chǎn)生的電源具有八個跟蹤輸出。也就是說，由于所有NR引腳都連接在一起，因此四個LT6658中的每一個的輸出緩沖器將跟蹤整個溫度。圖15a顯示了精密調(diào)整輸出如何在寬溫度范圍內(nèi)跟蹤。此圖中的七條跡線稱為第一個 V輸出1.這顯示了輸出緩沖器的低失調(diào)電壓和低溫度漂移。

通過將NR引腳連接在一起，緩沖器的輸入電壓相同，并且C星期日電容器將組合成更大的值，從而降低帶隙電路的噪聲帶寬。輸出緩沖器產(chǎn)生的噪聲密度譜如圖15b所示，其中噪聲以輸出緩沖器為主，帶隙噪聲在小于10 Hz時滾動。

此示例顯示配置為單位增益的所有通道。輸出電壓可以針對各種輸出電壓值進行配置。雖然這些器件共享NR引腳和電源電壓，但它們?nèi)阅鼙３殖錾腜SRR、負載隔離和負載調(diào)節(jié)性能。

圖 14.并聯(lián)NR引腳，用于具有輸出跟蹤功能的多通道電源。

圖 15a. 跟蹤。

圖 15b.輸出電壓噪聲密度。

大電流、低溫系數(shù)電路

圖 16 示出了 LTC6655-2.5 低噪聲基準如何過驅(qū) LT6658 的 NR 引腳。結(jié)果是一個雙輸出、低溫度系數(shù) （TC）、高電流基準。該電路的一個變體包括向其中一個通道增加增益并驅(qū)動 LTC6655 的 V在針。LTC6655-2.5需要500 mV裕量，因此需要LT6658的一個緩沖器提供至少3 V輸出。

圖 16.低漂移、高電流應(yīng)用。

電源應(yīng)用

緩沖器輸出可以組合在一起，提供200 mA單路輸出。電阻器允許將輸出連接在一起而不會造成嚴重破壞。圖17所示電路的負載調(diào)整率受電阻值限制，為3 ppm/mA。這是對器件典型負載調(diào)節(jié)0.25 μV/mA的補充。電阻器也可以調(diào)整以降低負載調(diào)整率。而且，由于電阻值如此之低，功耗不是問題。

電阻器可由印刷電路板走線構(gòu)成。可以使用一盎司或兩盎司銅，也可以安排0.01 Ω電阻的組合。該電路還將以與源出電流相同的比率吸收電流。

圖 17.用于 200 mA 輸出的并行輸出。

兩個輸出將嘗試相互補償，它們之間需要一些電阻。兩個輸出之間可能存在高達±70 μV的差值。使用所示值 0.01 Ω 和 0.03 Ω，輸出緩沖器之間流淌的電流高達幾毫安。隨著電阻值的增加，該共享電流減小。但是，較大的隔離電阻意味著較大的負載調(diào)節(jié)誤差，如表1所示。

對于需要大量精密電流的應(yīng)用，LT6658可與幾個晶體管和鎮(zhèn)流電阻結(jié)合使用，以創(chuàng)建精密低噪聲、5 A固定直流電源，如圖18所示。

圖 18.精密、低噪聲固定、2.5 V、5 A電源電路。

通過一些修改，可以從圖18推導(dǎo)出可變電源，如圖19所示。一篇博客文章討論了這種設(shè)計，可以在這里找到。

圖 19.精密、低噪聲可變，1 V至5 V，5 A電源。

為射頻電路供電

圖20中的應(yīng)用采用LT6658供電，其中一個輸出增加到3 V，另一個輸出降低到1.4 V。這為I和Q信號放大器/濾波器和調(diào)制器提供電源。3 V輸出為濾波器和調(diào)制器供電，而1.4 V輸出設(shè)置共模。LT6658 的 OD 引腳用于在發(fā)射和待機之間切換電路。

圖 20.低功耗、低噪聲I和Q信號放大器/濾波器和調(diào)制器。

遞歸引用

雖然 LT6658 具有出色的電源抑制能力，但圖 21 將電源抑制提升到一個新的水平。圖 21 中所示的遞歸引用在 V 上創(chuàng)建輸出輸出2這與電源電壓非常隔離。V合1和 V在由外部電源驅(qū)動，在V上產(chǎn)生5 V電源輸出1.一旦激活，V輸出1然后接管為 V 供電在隨后，V合2，將這些電源輸入與外部電源隔離。

圖 21.a） 極端電源抑制電路，b） 遞歸基準的交流電源抑制比。

如圖21b所示，在我們的測試設(shè)置極限下，可測量的低頻電源抑制超過140 dB。包括一個理論跡線，指示更有可能的電源抑制。

24位、高分辨率ADC應(yīng)用

AD7768-1是一款精密、24位Σ-Δ轉(zhuǎn)換器，專為寬帶寬、高密度儀器儀表、能源和醫(yī)療保健設(shè)備而設(shè)計。AD7768-1是一款要求苛刻的轉(zhuǎn)換器，需要低噪聲、精密、固態(tài)基準電壓源來驅(qū)動其基準輸入引腳。對于此應(yīng)用，LT6658的一個輸出為模擬電源引腳AVDD1和AVDD2提供5 V電壓。另一路輸出為基準輸入提供4.096 V電壓。

圖 22.一款由 LT6658 供電的 24 位、同步采樣 Σ-Δ 轉(zhuǎn)換器。

得到的FFT具有1 kHz輸入音和最快的可用采樣速率，如圖23所示。為了正確看待這一點，4.096 V基準電壓源被分頻為488 nV的LSB大小。任何噪聲、紋波或饋通在測量結(jié)果中都變得顯而易見。

圖 23.AD7768-1和LT6658應(yīng)用的FFT。

結(jié)論

LT6658 的多功能性和靈活性在少數(shù)應(yīng)用中得到了考慮。雖然此處顯示的應(yīng)用使用 2.5 V 變體，但還有其他五種電壓選項可用，即 1.2 V、1.8 V、3 V、3.3 V 和 5 V。所有六種選項均具有ADI公司眾所周知的相同嚴格規(guī)格和嚴格測試。

LT6658 旨在滿足那些希望從一個基準獲得更大電源電流的客戶的需求。有兩個輸出似乎是明智的，并且出現(xiàn)了上述架構(gòu)。如前面幾頁所示，此體系結(jié)構(gòu)可用于各種應(yīng)用程序。毫無疑問，我們的客戶會發(fā)現(xiàn)許多其他創(chuàng)新方法來應(yīng)用 LT6658。

審核編輯：郭婷