[PCB] IC 정리 - LDO Regulator
Circuits/PCB

[PCB] IC 정리 - LDO Regulator

 

 

 

성능이 좋은 LDO regulator를 발견할 때마다 여기에 적어놓을 예정이다.

 

Company Product
Code
Input Output Dropout Load Quiescent
Current
Noise PSRR
Analog
Devices
LT3042
(2015년)
2V ~ 20V 0V ~ 15V 300mV
@ 150mA
10μA ~
200mA
7mA
@ 100mA
5nV/Hz
@ 1kHz
>105dB
@ 60Hz
LT3094
(2019년)
-2.3V ~ -20V -19.5V ~ 0V 280mV
@ 100mA
10μA ~
500mA
6.5mA
@ 100mA
3nV/Hz
@ 1kHz
>105dB
@ 60Hz
@ 100mA(=0.1A)는 Load current를 의미함.

 

 

 

 

 

LT3042 Datasheet and Product Info | Analog Devices

Features and Benefits Ultralow RMS Noise: 0.8μVRMS (10Hz to 100kHz) Ultralow Spot Noise: 2nV/√Hz at 10kHz Ultrahigh PSRR: 79dB at 1MHz Output Current: 200mA Wide Input Voltage Range: 1.8V to 20V Single Capacitor Improves Noise and PSRR 100μA SET Pin Cu

www.analog.com

 

 

LT3094 Datasheet and Product Info | Analog Devices

 

www.analog.com

 

 

 



 

 

 

Bio-signal sensor chip을 측정하기 위한 PCB를 꾸밀 때는

어디로든지 최대한 noise가 유입되지 않도록 신경쓰는 것이 중요한데,

LT3042는 이에 걸맞는 LDO라고 할 수 있다.

이정도 BW 내에서 이렇게나 엄청난 noise performance를 보여주는

LDO IC는 여태까지 본 적이 없다.

Package도 MSOP-10/12로 단순한 편이다.

(필요 이상으로 Pin 수 많은 거 매우 불호하는 편)

특히, low-supply를 target으로 chip design을 했다면

High-performance의 LDO regulator 구하기가 쉽지가 않을텐데

이 친구는 가변저항을 이용해 output voltage를 control 하고,

0V 까지도 cover가 되기 때문에 상당히 유용하다.

게다가 input 20V까지 cover 하기 때문에 꽤나 넓은 편이다.

TI 사의 TPS7A7001을 예로 들면, 얘도 output voltage가 0.5V 까지 cover가 되지만

Max. input voltage가 6.5V로 좀 애매한 편이다.

LT3042는 그냥 속 시원하게 3.7V battery 두 개 사서

직렬연결 후 PCB에다가 꽂아주면 된다.

혹시 비슷한 performance를 보여주는

Negative LDO가 필요하다면 LT3094를 사용하면 된다.

Ultra-Low-Noise Instrumentation Amplifier (IA) 혹은 OpAmp와 같은 친구들은

아직까지도 ±5V에서 최적의 performance를 보여주는 경우가 많기 때문에

-5V가 필요한 경우가 있다.

 

 

 


 

 

주의해야 할 점이 몇 가지 있는데,

1. Load range의 최소값으로 10μA는 확보가 되어야 한다.

LDO regulator 설계시 light-load가 될수록 output pole이 점점 내려와서

설계가 이렇게 된 것 같은데,

dummy load resistor를 output에 하나 달든가 해서

stability를 확보해주는 것이 좋다.

2. Output capacitor로 최소 4.7μF이 필요하다.

이 역시 LDO design 할 때의 stability 때문에 확보가 필요하다.

근데 어차피 최상의 performance를 끌어내려면

여기저기 decoupling cap을 붙여야 할 곳들이

좀 있어서 .. LT3042를 사용하기로 마음먹었다면 크게 신경 쓸 일은 아니다.

3. EN/UV pin은 딱히 쓸 일이 없다면 input에 shoft 시켜야 한다.

Enable pin 이기 때문에 floating 상태로 두면 안 된다.

 

 


 

최상의 performance를 끌어내기 위한 capacitor configuration은 아래와 같다.

CIN 4.7μF

COUT 22μF

CSET 22μF

 

 

 


 

 

 

 

세상에 .. 정말 어마어마하게 무시무시한 스펙의 LDO다.

Load current가 낮을 때나 높을 때나, output voltage가 낮을 때나 높을 때나

noise를 그냥 사정없이 패대기 쳐서 없애버리는 수준이다.

역시나 ADI의 설계 실력은 도사급이다.

TU DelftKofi Makinwa 교수님 group과 친해서 그런걸까.

 

 

Supply ripple 또한 LT3042 앞에서는 살아남을 수 없다.