NESY036B September   2021  – April 2023 BQ25125 , LM5123-Q1 , LMR43610 , LMR43610-Q1 , LMR43620 , LMR43620-Q1 , TPS22916 , TPS3840 , TPS62840 , TPS63900 , TPS7A02

 

  1.   1
  2.   概覽
  3.   摘要
  4.   影響 IQ 的因素
  5.   低 IQ 為何產生新挑戰
    1.     瞬態回應
    2.     漣波
    3.     雜訊
    4.     晶粒尺寸與解決方案面積
    5.     洩漏與低於閾值的操作
  6.   如何打破低 IQ 障礙
    1.     解決瞬態回應問題
    2.     解決切換雜訊問題
    3.     解決其他雜訊問題
    4.     解決晶粒尺寸與解決方案面積問題
    5.     解決洩漏與低於閾值的操作問題
  7.   電氣特性
    1.     18
    2.     避免低 IQ 設計中的潛在系統陷阱
    3.     實現低 IQ 但不犧牲靈活性
    4.     減少外部零組件數以降低汽車應用中的 IQ
    5.     智慧使用或在智慧使用支援低 IQ 的啟用功能，或啟用在系統層級支援低 IQ 的功能
  8.   結論
  9.   低 IQ的重要產品類別

雜訊

另一個必須克服的困難，是伴隨低 IQ 偏壓所出現的放大器本身雜訊增加。圖 7 中造成多數 LDO 雜訊的內部區塊，為參考系統 (能隙)、誤差放大器及調整輸出電壓的電阻器分壓器。圖 8 說明常見雜訊輪廓與頻率的關係。這些區塊產生的兩種主要雜訊類型為：

  • 熱雜訊 (亦稱為 4kTR 雜訊) 是超低 IQ 設計的主要疑慮，因為此雜訊與使用電阻具有線性比例關係。誤差放大器與參考區塊中使用從電阻器產生的偏壓電流以及電阻器分壓器中使用的電阻，是頻率 >1 kHz 時產生熱雜訊的主要來源。
  • 閃爍雜訊 (又稱為 1/f 雜訊) 是 <100 Hz 的低頻率雜訊，此雜訊可透過增加參考系統與誤差放大器中差動對大小來進行緩解。但較大尺寸會對奈米功率設計造成阻礙，因會增加自身產生的洩漏與電容，並減慢反應時間。

評估特定 IQ 產生雜訊有一種簡單的方法，即將受影響頻率範圍中的整合雜訊與相關操作點 IQ 相乘。這兩個數值通常可在裝置特定產品規格書中找到。

GUID-20210902-SS0I-JSR5-XXVV-2PZKWC5BRDT7-low.gif圖 7 簡化 LDO 方塊圖。
GUID-20210902-SS0I-F9RX-QDBC-WNPM3MMR13Z7-low.gif圖 8 頻譜雜訊密度範例。