Muchos de los equipos portátiles que usamos hoy en día funcionan con baterías. Los reguladores de voltaje juegan un papel crucial en tales dispositivos. Con el aumento de la demanda de reguladores de voltaje para aplicaciones muy sensibles que requieren voltajes muy bajos para su funcionamiento, conducen a un aumento en la demanda de LDO IC. Los reguladores de voltaje de baja caída pueden regular pequeños voltajes que están en mV. Por lo general, operan alrededor del voltaje de entrada de 200 mV a 500 mV. Se necesita una solución eficiente de tamaño pequeño para el suministro de energía en la electrónica portátil. También deben tener requisitos de entrada y salida bajos. Uno de los LDO con tales características es TPS7A11.

¿Qué es TPS7A11 IC?

TPS7A11 es un regulador de voltaje de baja caída. Está disponible como circuito integrado ultrapequeño de baja corriente de reposo. Este IC se puede conectar a la fuente de alimentación tan bajo como 140 mV por encima del voltaje de salida.

Con el uso de V_INCLINACIÓNcarril, que alimenta los circuitos internos del dispositivo, TPS7A11 puede soportar voltajes de entrada muy bajos. Estas características hacen que TPS7A11 sea una opción ideal para aplicaciones que funcionan con baterías.

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Diagrama de bloques

Diagrama de bloques de TPS7A11

Excelente respuesta transitoria

Debido a la alta impedancia de entrada y la baja impedancia de salida de los dispositivos, el TPS7A11 responde rápidamente a un transitorio en la fuente de entrada y la corriente de salida.

Esta característica también le da al dispositivo la capacidad de una alta tasa de rechazo de la fuente de alimentación y un bajo nivel de ruido interno. TPS7A11 tiene excelentes transitorios de línea y carga.

Bloqueo global por subtensión

Este IC tiene dos circuitos de bloqueo por subtensión. Uno en el pin BIAS y el otro en el pin IN. Este circuito evita que el TPS7A11 se encienda antes de que los voltajes BIAS o IN aumenten por encima de sus voltajes de bloqueo.

Estas dos señales UVLO están conectadas internamente a través de una puerta AND. Por lo tanto, si cualquiera de estas señales está por debajo del voltaje de bloqueo, el dispositivo se APAGA.

Descarga activa

Para descargar activamente el voltaje de salida, la opción de descarga activa tiene un pulldown interno MOSFET . Este MOSFET conecta una resistencia de 120Ω a tierra cuando el dispositivo está desactivado. Este circuito se activa cuando el pin de habilitación está bajo o cuando el dispositivo está en modo de apagado térmico.

Límite de corriente de repliegue interno

Este circuito se usa para proteger el TPS7A11 de fallas de corriente de alta carga o eventos de cortocircuito de voltaje.

Apagado térmico

Cuando la temperatura de la unión térmica del dispositivo se eleva a la temperatura de apagado térmico, este circuito desactiva el dispositivo. Cuando la temperatura cae por debajo de la temperatura de apagado, la histéresis de apagado térmico asegura que el LDO se restablezca nuevamente.

TPS7A11 opera en tres modos funcionales: operación normal, operación de desactivación y modo deshabilitado. En el modo de caída, el dispositivo no está en regulación y el voltaje de salida es el valor igual al voltaje de entrada menos la caída de voltaje a través del elemento de paso del dispositivo. En el modo Deshabilitado, el dispositivo está APAGADO.

Diagrama de circuito

Según el requisito de la aplicación, se requieren componentes externos junto con TPS7A11 IC.

Diagrama de circuito de TPS7A11

Tipos de condensadores

TPS7A11 requiere condensador s en los pines de entrada, salida y polarización para mayor estabilidad. Principalmente condensadores cerámicos se recomiendan. Los condensadores cerámicos multicapa deben utilizarse con cuidado.

Requisitos del condensador de entrada-salida

El capacitor de entrada mínimo requerido para TPS7A11 es 2.2 µF. El valor mínimo para el condensador de salida es 2,2 µF y el valor máximo es 22 µF. El valor del condensador de polarización debe ser de 0,1 µF.

Configuración de pines del TPS7A11

TPS7A11 está disponible como un paquete de DRV de 6 pines WSON de 2,00 mm X 2,00 mm y un paquete DSBGA (YKA) ultrapequeño de 0,74 mm X 1,09 mm y 5 pines.

Paquete DRV de TPS7A11

Paquete DRV

Para este paquete, se recomienda conectar la almohadilla térmica a tierra.

El pin-1 es el pin de salida regulado OUT. Para estabilidad, se requiere que un capacitor esté conectado desde OUT a tierra. Para buenos valores transitorios, se utilizan los condensadores cerámicos, que se colocan cerca del pin de salida del dispositivo.
Pin-2 es el pin NC que no está conectado internamente. Este pin puede dejarse flotando o conectarse a tierra para una buena disipación térmica.
Pin-3 es el pin de habilitación EN. Para habilitar el dispositivo, este pin se eleva alto y al hacer que el pin sea bajo, el dispositivo puede desactivarse. Si se requiere habilitar la funcionalidad, este pin se puede conectar al pin IN o BIAS, pero bajo la condición de que los voltajes en el pin IN sean superiores a 0,9 V.
Pin-4 es el pin de polarización BIAS. Las condiciones de voltaje de entrada bajo y voltaje de salida bajo permiten usar este pin. Para un mejor rendimiento, se debe conectar un condensador desde este pin a tierra.
La patilla 5 es la patilla de tierra GND.
El pin 6 es el pin de entrada IN. Desde la estabilidad, se debe conectar un condensador desde este pin de entrada a tierra. Este condensador debe colocarse cerca del pin IN.

Paquete DSBGA –YKA de 5 pines

Para este paquete, el funcionamiento del Pin es el mismo que el del paquete DRV anterior.

A1 es el pin de entrada IN.
A3 es el pin de salida OUT.
B2 es el pin de tierra GND.
C1 es el pin de polarización BIAS.
C3 es el pin de habilitación EN.

Especificaciones de TPS7A11

Las especificaciones de TPS7A11 son las siguientes:

El TPS7A11 tiene un rango de voltaje ultra bajo de 0,75 V a 3,3 V.
Este IC está disponible como paquetes DRV y YKA.
Para el paquete DRV a 500 mA, la caída ultrabaja para una pérdida de energía mínima es de 140 mV.
Para el paquete YKA, la deserción ultrabaja es de 110 mV.
Baja corriente de reposo para V_ENes 1,6 µA.
Para V_INCLINACIÓNIQ es 6 µA.
La carga, la línea y la temperatura tienen una precisión del 1,5%.
Este IC tiene un PSRR alto de 64dB a 1 kHz.
TPS7A11 tiene una descarga de salida activa.
Este regulador de voltaje está disponible para voltaje fijo que varía de 0.5V a 3V.
El rango de V_INCLINACIÓNes de 1,7 V a 5,5 V.
La temperatura de unión operativa recomendada del TPS7A11 es de -400C a 1250C.
El voltaje de salida extraído de este IC en las condiciones de temperatura de la unión operativa es de un mínimo de 0,5 V a un máximo de 3 V.
Se utiliza un condensador de polarización de 0,1 µF junto con el IC.
La ESR máxima debe ser inferior a 250 mΩ cuando se opera en condiciones de temperatura de unión.

Aplicaciones

Las aplicaciones del regulador de voltaje TPS7A11 son las siguientes:

Estos se utilizan para suministrar energía a los voltajes de núcleo más bajos de los microcontroladores y sensores .
Se utilizan en relojes inteligentes y rastreadores de actividad física.
Los auriculares y audífonos inalámbricos también hacen uso de este regulador de voltaje.
Este regulador de voltaje se puede encontrar en módulos de cámara.
Los dispositivos médicos portátiles, teléfonos inteligentes, tabletas y dispositivos de estado sólido utilizan el regulador de voltaje TPS7A11.

CI alternativo

El IC que se puede utilizar como alternativa a TPS7A11 es TPS7A26.

Debido a sus requisitos de voltaje de entrada bajo y voltaje de salida bajo, TPS7A11 se ha convertido en una opción ideal para dispositivos electrónicos portátiles sensibles al ruido alimentados por batería. Aunque los LDO tradicionales tienen características de entrada y salida más bajas, su eficiencia es baja.

TPS7A11 utiliza un riel de polarización para operar a un voltaje de entrada más bajo, reduciendo así la disipación de energía a través del dado. Puede encontrar más especificaciones de este regulador de voltaje en el ficha de datos de Instrumentación de Texas. ¿Para cuál de sus aplicaciones fue útil TPS7A11? ¿Cuáles son los valores de los condensadores que usó en el circuito?

Recurso de imagen: Instrumentos Texas