高压反相电荷泵产生低噪声正负电源
操作运算放大器、驱动器或传感器等电子设备通常需要双极性电源，但在负载点很少有双极性电源可用。ltc®3260 是一款具有双通道低噪声 ldo 稳压器的反相充电泵 （无电感） dc/dc 转换器，能够采用单个宽输入 （4.5v 至 32v） 电源产生正电源和负电源。它可以在高效突发模式操作和低噪声恒定频率模式之间切换，使其对便携式和噪声敏感型应用都具有吸引力。ltc3260 采用扁平 3mm × 4mm dfn 或耐热性能增强型 16 引脚 msop 封装，从而产生了具有最少外部组件的紧凑型解决方案。图 1 示出了一款采用 ltc12 的典型 5v 至 ±3260v 应用。
图1.典型值 12v 至 ±5v 电源
反相电荷泵
ltc3260 能够从其充电泵输出端 vout 上的反相输入电压提供高达 100ma 的电流。vout 还可用作负 ldo 稳压器 ldo– 的输入电源。电荷泵频率可通过单个外部电阻器在 50khz 至 500khz 之间调节。mode 引脚用于在高效率突发模式操作或恒定频率模式之间进行选择，以满足低噪声要求。
恒频模式
rt 引脚上的单个电阻器用于设置电荷泵的恒定工作频率。如果rt引脚接地，则电荷泵工作在500khz，其中开环输出电阻（r老）和输出纹波经过优化，允许最大可用输出功率，峰峰值输出纹波仅为几毫伏。
如图2所示，通过降低工作频率可以提高轻负载效率，但代价是输出纹波增加。
图2.ltc3260 vin 至 vout 和 vin 至 ldo – 图 1 中电路的效率与频率的关系
较低的工作频率会产生较高的有效开环电阻（rol），但降低的开关速率也会降低输入电流，从而提高轻负载时的效率。此外，在相对较重的负载下，增加的rol降低了vout和ldo-之间的有效差值，从而降低了负ldo的功耗。累积结果是在高输入电压和/或轻负载下实现更高的整体效率。降低频率会增加输出纹波，如下文和图3所示。
一般而言，恒定频率模式适用于即使在轻负载下也需要低输出纹波的应用，但使用突发模式操作可以进一步提高轻负载效率，如下所述。
图3.vout 500ma 负载时 200khz、50khz 和 20khz 时的恒定频率纹波比较
突发模式操作
图4显示了脉冲模式操作下电荷泵的轻负载效率。突发模式操作比恒定频率模式增加输出纹波，但纹波的增加仅占vin的一小部分，如图5所示。突发模式操作是通过对接近 –vin 的 vout 进行充电来实现的。然后，ltc3260 进入一种低静态电流睡眠状态 （在两个 ldo 稳压器均使能时约为 100μa），直到达到突发迟滞。然后电荷泵唤醒，循环重复。平均 vout 约为 –0.94vin。随着负载的增加，电荷泵更频繁地运行以保持输出处于稳压状态。如果负载增加足够多，电荷泵会自动切换到恒定频率模式以保持稳压。
图4.ltc3260 突发模式操作效率
图5.v外突发模式下的纹波
双 ldo
ltc3260 的两个 ldo — 由 v 供电的正 ldo 稳压器在和由 v 提供的负 ldo 稳压器外— 能够支持 50ma 负载。每个ldo具有一个300mv的压差和一个50ma的输出，并具有一个调节引脚，允许通过一个简单的电阻分压器来设置输出电压。ldo稳压器可以单独使能。英文版–引脚使能反相电荷泵和ldo–.当两个稳压器均停用时，该器件关断时静态电流仅为 2μa。ldo基准可以通过在每个旁路引脚上添加一个电容来滤除，以进一步降低ldo稳压器输出端的噪声。
结论
ltc3260 采用单个正电源产生低噪声正电源和负电源。ltc3260 具有可选的突发模式操作以在电池供电型器件中实现轻负载效率，或具有低噪声恒定频率模式以用于噪声敏感型应用。ltc3260 的反相充电泵和双通道 ldo 稳压器的组合为具有 4.5v 至 32v 输入的应用提供了优雅的解决方案。
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恒频模式
rt 引脚上的单个电阻器用于设置电荷泵的恒定工作频率。如果rt引脚接地，则电荷泵工作在500khz，其中开环输出电阻（r老）和输出纹波经过优化，允许最大可用输出功率，峰峰值输出纹波仅为几毫伏。
如图2所示，通过降低工作频率可以提高轻负载效率，但代价是输出纹波增加。
图2.ltc3260 vin 至 vout 和 vin 至 ldo – 图 1 中电路的效率与频率的关系
较低的工作频率会产生较高的有效开环电阻（rol），但降低的开关速率也会降低输入电流，从而提高轻负载时的效率。此外，在相对较重的负载下，增加的rol降低了vout和ldo-之间的有效差值，从而降低了负ldo的功耗。累积结果是在高输入电压和/或轻负载下实现更高的整体效率。降低频率会增加输出纹波，如下文和图3所示。
一般而言，恒定频率模式适用于即使在轻负载下也需要低输出纹波的应用，但使用突发模式操作可以进一步提高轻负载效率，如下所述。
图3.vout 500ma 负载时 200khz、50khz 和 20khz 时的恒定频率纹波比较
突发模式操作
图4显示了脉冲模式操作下电荷泵的轻负载效率。突发模式操作比恒定频率模式增加输出纹波，但纹波的增加仅占vin的一小部分，如图5所示。突发模式操作是通过对接近 –vin 的 vout 进行充电来实现的。然后，ltc3260 进入一种低静态电流睡眠状态 （在两个 ldo 稳压器均使能时约为 100μa），直到达到突发迟滞。然后电荷泵唤醒，循环重复。平均 vout 约为 –0.94vin。随着负载的增加，电荷泵更频繁地运行以保持输出处于稳压状态。如果负载增加足够多，电荷泵会自动切换到恒定频率模式以保持稳压。
图4.ltc3260 突发模式操作效率
图5.v外突发模式下的纹波
双 ldo
ltc3260 的两个 ldo — 由 v 供电的正 ldo 稳压器在和由 v 提供的负 ldo 稳压器外— 能够支持 50ma 负载。每个ldo具有一个300mv的压差和一个50ma的输出，并具有一个调节引脚，允许通过一个简单的电阻分压器来设置输出电压。ldo稳压器可以单独使能。英文版–引脚使能反相电荷泵和ldo–.当两个稳压器均停用时，该器件关断时静态电流仅为 2μa。ldo基准可以通过在每个旁路引脚上添加一个电容来滤除，以进一步降低ldo稳压器输出端的噪声。
结论
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