低噪声电源有多种类型：电荷泵解决方案

作者：Kevin Scott and Amit Lele

电荷泵解决方案通常被认为噪声太大，不适合低噪声应用。工程师将电荷泵电源与20mV至200mV范围内的峰峰值噪声水平相关联。凌力尔特最新的稳压电荷泵系列和线性稳压器电源解决方案是无电感、小尺寸、低输出噪声器件，其噪声远低于电荷泵的预期。这些产品是低噪声系统的可行电源替代品。

LTC®3260 低噪声充电泵和线性稳压器解决方案如图 1 所示。在该电路中，15V输入电压在50mA时转换为±12V。15V 输入在输出引脚 LDO 上线性稳压至 12V，并且还反相以提供 –15V;然后，–15V 输出在输出引脚 LDO 上线性稳压至 –12V+–.

图1.低噪声双极性电源电荷泵和LDO解决方案

反相电荷泵输出端的相应输出噪声（V外引脚）的峰峰值约为7mV，如下数字示波器图所示，而LDO输出（引脚LDO和LDO）上的噪声+–），当以每 y 轴 10mV 刻度查看时，与迹线本身无法区分。

图2.15V 输入至 ±12V 输出时的输出噪声

为了更详细地观察噪声，使用了精密的高性能模拟示波器。为了隔离线性稳压器噪声，无需电荷泵开关即可观察电路。图3a和3b显示了禁用电荷泵时的线性稳压器输出噪声。

图 3a. LTC3260 正 LDO 输出噪声

图 3b. LTC3260 负 LDO 输出噪声

6.5V施加在V上在输入和 –6.5V 施加在 V外该电路配置为在50mA时提供±5V输出。在这两种情况下，峰峰值噪声均小于800μV。由于噪声不是真正的瓜斯噪声，我们不能简单地除以6得到等效的RMS输出噪声，而必须使用更大的值。线性稳压器产生的有效有效RMS噪声约为100μV。这款低噪声线性稳压器可抑制大部分衰减电荷泵开关噪声。

对于低输出电流 （即小于约 8mA），LTC3260 的效率和噪声性能可利用 MODE 引脚进行权衡。突发模式操作提供最高的效率和最低的静态电流 （100μA），但会增加输出噪声，而强制连续操作以牺牲效率 （3.5mA 静态电流） 为代价提供最低噪声。在重负载下，该器件以连续开关方式工作，从而将次谐波纹波噪声降至最低。请记住，对于所有线性稳压器，必须考虑热性能以防止过度散热。

凌力尔特的电荷泵和线性稳压器解决方案提供低噪声性能，可用于对噪声敏感的设计。其宽输入电压范围使其用途远远超出 5V 应用。LTC3265 与 LTC3260 类似，但除了反相充电泵和 LDO 之外，还在输入电压上增加了一个 2× 升压充电泵。我们的电荷泵和LDO解决方案的表格如下。

	LTC3260	LTC3265
功能	反相电荷泵加上正负 50mA LDO	升压 （2× V在） 和反相电荷泵以及正负 50mA LDO
示例解决方案	15V 至 ±12V @ 20mA	12V 至 ±15V @ 20mA
输入电压 （V）	4，5 到 32	4，5 到 16
突发模式操作或低噪声恒频开关	引脚选择	引脚选择

LTC3260 和 LTC3265 等器件消除了充电泵解决方案对于低噪声系统而言噪声太大的观念。当不需要基于电感的解决方案或需要良好的噪声性能但不需要终极噪声性能且噪声性能要求比传统电荷泵解决方案更严格时，这些器件可能是完美的选择。

审核编辑：郭婷