引言

　　諸如運算放大器、驅動器或傳感器等電子組件的運作通常需要雙極性電源，但是在負載點卻很少有一個可用的雙極性電源。LTC3260 是一款具有兩個低噪聲 LDO 穩壓器的負輸出充電泵 （無電感器） DC/DC轉換器，可利用單個寬輸入 （4.5V至 32V） 電源產生正和負電源。該器件能夠在高效率的突發模式 （BurstMode） 操作與低噪聲的恒定頻率模式之間切換，從而使其同時受到便攜式應用和噪聲敏感型應用所歡迎。LTC3260 采用扁平 3mm x 4mm DFN 封裝或耐熱性能增強型 16 引腳 MSOP 封裝，可幫助實現具極少外部組件的緊湊型解決方案。圖 1 示出了采用 LTC3260的典型 12V 至 ±5V 應用。

　　負輸出充電泵

　　LTC3260 可利用反相輸入電壓在其充電泵輸出端（VOUT） 上提供高達 100mA 電流。另外，VOUT 還充當一個負 LDO 穩壓器 （LDO-） 的輸入電源。充電泵頻率可由單個外部電阻器在 50kHz 至 500kHz 的范圍內調節。MODE 引腳用于在高效率的突發模式操作與旨在滿足低噪聲要求的恒定頻率模式之間進行選擇。

　　恒定頻率模式

　　位于 RT 引腳上的單個電阻器負責設定充電泵的恒定工作頻率。如果 RT 引腳接地，則充電泵工作在 500kHz,此時開環輸出電阻 （ROL） 和輸出紋波得以優化，從而可提供最大的可用輸出功率，并且峰至峰輸出紋波僅為幾 mV.

　　如圖 2 所示，通過降低工作頻率可提升輕負載時的效率，但代價是輸出紋波會有所增加。較低的工作頻率將產生一個較高的有效開環電阻 （ROL），不過開關切換速率的下降同時也減小了輸入電流，從而導致輕負載下的效率得以提高。此外，在負載相對地較重時，ROL 的增大將減小 VOUT 和 LOD- 之間的實際壓差，因而可降低負 LDO 中的功率耗散。累積結果是：在高輸入電壓和 / 或輕負載條件下的總體效率有所提升。

　　如下面的表達式及圖 3 所示，降低頻率將增加輸出紋波。

突發模式操作

　　圖 4 示出了在突發模式操作中充電泵的輕負載效率。突發模式操作的輸出紋波雖然較之恒定頻率模式有所增加，但紋波的增加只是 VIN 的一個很小的百分比，如圖 5 所示。

　　突發模式操作通過把 VOUT 充電至接近 –VIN 來實現。LTC3260 隨后進入一種低靜態電流睡眠狀態 （在兩個 LDO 穩壓器均使能的情況下，電流消耗約為100μA），直至達到突發遲滯為止。接著，充電泵被喚醒并重復上述循環。平均的 VOUT 大約為 –0.94VIN.當負載增加時，充電泵將更加頻繁地處于運行狀態以將輸出保持在穩壓狀態。假如負載增加得足夠多，那么充電泵將自動地切換至恒定頻率模式以保持穩壓。

　　雙LDO

　　LTC3260 的兩個 LDO （從 VIN 供電的正 LDO 穩壓器以及從 VOUT 供電的負 LDO 穩壓器） 都能支持 50mA 負載。每個 LDO 具有 300mV 的壓差以及一個 50mA 輸出和一個調節引腳，允許利用一個簡單的電阻分壓器來設定輸出電壓。LDO 穩壓器可單獨地使能。EN- 引腳負責使能負輸出充電泵和 LDO-.當兩個穩壓器均停用時，器件將停機，此時的靜態電流僅為 2μA.可通過在每個旁路引腳上增設一個電容器來對 LDO 基準進行濾波，以進一步降低 LDO 穩壓器輸出端上的噪聲。

　　結論

　　LTC3260 可利用單個正電源產生低噪聲的正和負電源。LTC3260 可選擇執行突發模式操作或低噪聲恒定頻率模式，前者可在電池供電型設備中提高輕負載時的效率，而后者則旨在滿足噪聲敏感型應用的要求。LTC3260 組合了負輸出充電泵和兩個 LDO 穩壓器，可為具有 4.5V 至 32V 輸入的應用提供精巧的解決方案。