TPS7H1111-SEP 是一款超低噪声、高 PSRR、低压降线性稳压器 (LDO)，针对为航天环境中的 RF（射频）器件供电进行了优化。它能够在 0.85V 至 7V 输入范围内提供高达 1.5A 的电流，并由 2.2V 至 14V 的辅助电源供电。

该 EVM 配置有一个默认输出电阻器，该电阻器可调节至 1.8V V_OUT，可用 V_IN 范围为
（1.8V + V_DO) 至 7V，V_BIAS 范围为（V_OUT + 1.6V 至 14V）。最坏情况下 V_DO 的范围为 430mV (V_BIAS ≥ (V_OUT + 1.6V)) 至 1.4V，V_BIAS = V_IN（1.5A 负载下）。此 EVM 旨在帮助工程师评估 TPS7H1111-SEP 线性稳压器的运行情况和性能。TPS7H1111-SEP 低压降稳压器支持 0.85V 至 7V 的输入电压，并且能够通过更改 V_OUT 电流设置电阻器 R8 来调节 0.4V 至高达 5.5V 之间的任何输出电压。此 EVM 能够为负载提供最高 1.5A 的电流。实现最大负载取决于多个变量，包括输入输出功耗、电路板散热和散热。

图 1-1 TPS7H1111EVM (LP086A)

• TPS7H1111-SEP 和 TPS7H1111-SP 数据表 (SLVSFT8)

• 器件辐射表征
  • 辐射特征是电离辐射总剂量 (TID) 为 50krad(Si)
  • 单粒子锁定 (SEL)、单粒子烧毁 (SEB) 和单粒子栅穿 (SEGR) 对于线性能量传递 (LET) 的抗扰度 = 43MeV-cm²/mg
  • 单粒子功能中断 (SEFI) 和单粒子瞬变 (SET) 对于 LET 的额定值 = 43MeV-cm²/mg
  • 超低噪声：1.71μV_RMS（典型值）10Hz - 100kHz
• 高电源抑制比，PSRR（典型值）：
  • 100 Hz 时为 109dB
  • 100 kHz 时为 71dB
  • 在 1MHz 时为 66dB
• 输入电压范围：0.85 V 至 7 V
• 2.2V 至 14V 的辅助电源，可更大限度降低功率耗散
• 输出电压低至 0.4 V
• 高达 1.5A 输出电流
• 在线路和负载范围内出色的输出精度：
  • 整个温度范围内 +1.1%/-1.3%
  • 25°C 时为 +0.9%/-0.7%
• 低压降：1.5A 时为 215mV（典型值）
• 可编程软启动控制 (SS_SET)
• 开漏电源正常状态 (PG) 指示器
• 可配置电源正常阈值 (FB_PG)
• 带有外部补偿 STAB 引脚的外露控制环路
• 具有可配置行为的内部电流限制
• 能够共享电流以实现更高的电流

• 卫星电力系统 (EPS)
• 适用于高速和高精度模拟电路的电源
  • 数据转换器：ADC 和 DAC（模数转换器和数模转换器）
  • VCO（压控振荡器）
  • PLL（锁相环）
  • SerDes（串行器和解串器）
  • 图像传感器
• 为 FPGA（现场可编程门阵列）和 DSP（数字信号处理器）提供精确电源
• 用于空间受限区域的耐辐射超洁净模拟电源

本节介绍该 EVM 上的跳线和连接器，以及如何正确连接、设置和使用 TPS7H1111EVM。

表 2-1 中包含跳线列表及其功能说明。

表 2-2 中包含测试点列表及其功能说明。

以下过程可指导 TPS7H1111EVM 的设置和测试。

此测试需要用到以下设备：

1. 电源 PS1 能够提供高达 7V 和 1.5A 的电源，以提供 V_IN。
   • 如果测试电流限制功能，PS1 应该能够承受 3A。
2. 电源 PS2 最高可承受 14V 和 100mA。
3. 电子负载或电阻负载可承受大于 1.5A 的电流（或所需的测试负载）。
4. 用于监测 V_OUT 的电压表和/或示波器。

以下过程介绍了连接、电源和负载设置：

1. 禁用 PS1 时，设置 2.5V 和 1.5A 电流限制。
2. 用香蕉电缆将 PS1 正极电源连接至 V_IN + 跳线 J1。
3. 用香蕉电缆将 PS1 负极电源连接到 V_IN 接地跳线 J10。
   • 或者，可与 SMA J3 一起提供 V_IN。观察 SMA 电缆的额定电流。
4. 禁用 PS2 时，设置 5V 和 100mA 电流限制。
5. 用香蕉电缆将 PS2 正极电源连接至 V_BIAS + 跳线 J7。
6. 用香蕉电缆将 PS2 负极电源连接到 V_BIAS 接地跳线 J11。
   • 或者，也可以与 SMA J8 一起提供 V_BIAS。
7. 如果需要监控 V_OUT，将示波器连接到 SMA 插孔 J5。
   • 或者，可以将冷端连接器 J6 或 TP4 用于监测 V_OUT。
8. 如果需要，使用 TP4、J6、J5 或 J2 将电压表连接到 V_OUT。
9. 在 V_OUT 连接器 J2 和连接器 J9 处的 GND 之间连接所需 (≤1.5A) 负载。

1. 将跳线 J13 设置为启用位置。
   • J13 也可以保持开路，因为电阻分压器与 V_IN 一起用于向上拉动使能引脚。使能阈值约为 600mV。可以更改电阻分压器 R2/R7，以实现 V_IN 的不同导通电压。默认情况下，当默认 EVM 的 V_IN > 约 1.8V 时，器件将启用。还可以通过 J13 从主机对器件进行数字控制。
2. 启用 PS1 和 PS2。顺序不重要。
3. V_OUT 现在读数应为约 1.8V。
   • 当施加负载时，负载下的 V_OUT 可能低于 1.8V。用于反馈调节的 OUTS 连接位于靠近 U1 的 C_OUT 平面上。
4. PG 输出 (TP6) 现在也应上拉至 V_OUT，读数为 1.8V。
5. 根据需要改变负载以进行测试。

TPS7H1111-SEP 的标称输出电压是使用等式 V_{SS_SET} = V_OUT = I_SET x R_SET 配置的。因此，R_SET = V_{SS_SET} / I_SET = 1.8V / 100 μA = 18kΩ。I_SET 由 R_REF 决定，并使用精密 12kΩ 电阻器设计为 100uA。请参阅图 4-1 以查看方框图。请参阅图 7-1，以了解 R_SET (R8) 和 R_REF (R9) 的连接情况。请参阅 SLVSFT8，以了解更多详细信息。

图 4-1 配置输出电压的简化示意图

还需要注意的是，TPS7H1111-SEP 使用可调电源正常 PG 输出阈值 FB_PG。更改输出电压时，需要在 FB_PG 引脚上设置合适的分压器，以便 LDO 在达到适当的阈值时断言 PG。此外，当 PG 被断言时，这将关闭作为软启动一部分的内部快速充电电路。因此，设置适当的分压器对于正确启动至关重要。请参阅 SLVSFT8，以了解更多详细信息。

本节提供 TPS7H1111EVM 在稳定性、噪声频谱密度 (NSD) 和 PSRR 方面的典型性能波形。所有性能数据显示均采用 EVM 的标准配置。标准配置基于以下条件：V_IN = 2.5V，V_BIAS = 5V，V_OUT = 1.8V

图 5-1 显示了使能和软启动特性，其中 V_IN 为 2.5V，V_BIAS 为 5V，EN 从接地切换至约 800mV，而输出驱动约 1.5A 电阻负载。显示 EN、V_OUT、SS_SET 和 IOUT 的波形以供参考。4.7uF 的 C_SS 导致软启动时间约为 3.7ms。

图 5-1 TPS7H1111 使能和软启动计时

图 5-2 显示了 TPS7H1111EVM 在 I_OUT = 1A 和以下条件下运行时的典型 PSRR 性能：V_IN = 2.5V，V_BIAS = 5V，V_OUT = 1.8V，C_IN 已移除。

图 5-2 TPS7H1111EVM PSRR

在器件上测量超高 PSRR 可能具有挑战性。为了获得足够的结果，LDO 的输出被馈送至具有大约 50dB 增益的宽带放大器。放大输出可有效降低测量仪器的本底噪声。获得结果后，将以 dB 为单位的放大器增益曲线添加到整个频率范围的结果中。

V_IN 上的注入信号在 50Ω 负载中为 -10dBm。这会产生 200mV 的峰间信号。此外，从 100kHz 开始使用少量可变的注入信号衰减，以更大限度地减少较高频率下的信号失真。使用的最终注入信号功率为 -17dBm，频率约为 2MHz。

图 5-3 显示了 1A 负载下的典型波特增益和相位图与频率间的关系。TPS7H1111EVM 在以下条件下运行时进行的稳定性测试：V_IN = 2.5V，V_BIAS = 5V，V_OUT = 1.8V。

图 5-3 TPS7H1111EVM 增益和相位与频率间的关系（波特图）

使用高带宽高增益 LDO 测量精确的波特响应需要使用非常小的注入信号。注入的信号使用注入电平的形状，注入的信号参考电平为 -7dBm。频率从 10kHz 增至 200kHz 时，该参考电平降至 -27dBm。此外，整个注入信号通过内联衰减器从外部衰减 26dB。这是为了防止将信号过驱到反馈回路中，并将响应保持在小信号行为范围内。