基于TPS759XX多片信号处理系统的电源设计

4 信号处理系统中TPS759XX应用配置考虑

4.1 对于输出电压可调节情况的电阻配置

对于固定输出的TPS75915(VO=1.5V)、TPS75918(VO=1.8V)、TPS75925(VO=2.5)、TPS75933(VO=3.3)不需要配置电阻，对于输出可调节的TPS75901则需要配置外部电阻来得到需要的输出电压。图2所示是TPS95901典型应用电路。

图2 TPS75901电压调节器典型应用电路

输出固定情况下，FB（PG）引脚用于指示输出电压的状态。输出可调节情况下，FB引脚用于电压反馈输入引脚，在VO和FB之间配置电阻可以获得所需电压。输出电压利用下式计算：VO=Vref（1+R1/R2）这里内部参考电压Vref=1.224V。选择电阻R1和R2应该保证分压电流大约40μA。推荐选择R2=30.1kΩ，R1根据输出电压的给定值来确定。R1的取值可由下面的式子计算而得：R1=(VO/Vref-2)R2。

4.2 滤波电容

为了保证输入的稳定性，在输入电压和地之间要连接瓷片电容（0.22"1μF），并且要尽量靠近输入电压引脚安装。由于电源本身存在阻抗，会引起输入电压下降，当降到一定程度，TPS759XX将停止工作，因此最好和瓷片电容并联一大电解电容，电容值的范围为47"1000μF。

5 信号处理系统PCB板电源设计考虑

所有的集成电路都有一个最大允许的节点温度，超过运行节点温度，器件将不能正常工作，LDO线性电压调节器也不例外。系统设计者必须考虑运行环境使运行节点温度不超过最大运行节点温度。通常情况下，线性调节器的最大功率可以通过以下的公式计算出来：

PDmax=（VI(avg)-VO(avg)）IO(avg)+VI(avg)×I(Q)（1）

式中：VI(avg)为平均输入电压；VO(avg)为平均输出电压；IO(avg)为平均输出电流；I(Q)为静态电流

对于大部分TI的LDO调节器，与平均输出电流相比，静态电流可以忽略。因此式（1）的后一项可以忽略。运行节点温度等于环境温度与调节器功耗引起的温度增加之和。温度增加可以由下面的公式计算而得。公式如下：

TR=PDmax×（RJC+RCS+RSA）(2)

TJ=TA+TR(3)

式中：TA为环境温度；TR为调节器功耗引起的温度增加；TJ为工作温度式（2）中（RJC+RCS+RSA）项与封装形式和散热器有关。工作温度TJ要限制在-40"+125℃范围内，因此散热问题必须考虑。TPS759XX系列有两种封装形式。对于TO-220封装形式，通过打孔和贴装散热片提供了一种有效的散热方式；对于TO-263封装形式，通过增大引脚的敷铜面积散热效果好。一种通过增大引脚敷铜面积散热的封装示意图如图3所示。

图3 参考封装

来源：EDN