為蜂窩電話設(shè)計選擇LDO
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
基帶芯片組供電電源
大多數(shù)蜂窩電話基帶芯片組需要三組電源：內(nèi)部數(shù)字電路、模擬電路和外設(shè)接口電路。基帶處理器（BB）的數(shù)字電路供電電壓的典型值為1.8V至2.6V，一般情況下，Li+電池電壓降至3.2V-3.3V時電話將被關(guān)閉，對于為基帶處理器供電的LDO來說至少有500至600mV的壓差，因此對壓差要求不高。另外，數(shù)字電路本身對LDO的輸出噪聲和PSRR的要求也不高，而是要求LDO在輕載條件下具有極低的靜態(tài)電流，因為LDO需要始終保持有效。一種典型的GSM芯片組內(nèi)核數(shù)字電路的電源電流隨時間變化的情況。待機模式下，微處理器耗電僅200 A，而電話在絕大多數(shù)時間處于待機狀態(tài)。如果用靜態(tài)電流為2 A的LDO替代100 A的LDO，將節(jié)省98 A的電流，使待機時間延長1.485倍。
基帶處理器內(nèi)部模擬電路供電電壓典型值是2.4V至3.0V，壓差在200mV至600mV。要求LDO具有較高的低頻（GSM電話為217Hz）紋波抑制能力，消除由RF功率放大器產(chǎn)生的電池電壓紋波。LDO始終保持有效工作狀態(tài)，同樣需要較低的靜態(tài)電流指標。
RF供電電源
RF電路分為接收和發(fā)送兩部分，供電電壓典型值為2.6V至3.0V，其中低噪聲放大器（LNA）、混頻器、鎖相環(huán)（PLL）、壓控振蕩器（VCO）和中頻（IF）電路需要低噪聲、高PSRR的LDO。實際應(yīng)用中，VCO、PLL電路的性能直接影響射頻電路指標，如發(fā)射頻譜的純度、接收器的選擇性、模擬收發(fā)器的噪聲、數(shù)字電路的相位誤差等。噪聲會改變振蕩器的相頻和幅頻特性，同時振蕩器環(huán)路也會進一步放大噪聲，可能對載波產(chǎn)生調(diào)制。LDO輸出噪聲受其內(nèi)部設(shè)計和外部旁路、補償電路的影響。導(dǎo)致LDO輸出噪聲的主要來源是基準。
為降低基準噪聲，需要在基準的輸出端增加一路低通濾波器，濾波器可以集成在線性穩(wěn)壓器內(nèi)部或由外部電路實現(xiàn)。內(nèi)置濾波器占用了較大的管芯尺寸，有些低噪聲 LDO芯片只是提供一個基準的引腳，用于連接基準旁路電容。增大旁路電容能夠使基準噪聲成為產(chǎn)生LDO輸出噪聲的次要因素，有利于減小輸出噪聲。
影響LDO輸出噪聲的其它因素還有：LDO內(nèi)部極點、零點和輸出極點。增大輸出電容的容量或減輕輸出負載有利于降低高頻輸出噪聲。為射頻電路選擇LDO時，要慎重比較噪聲指標，確保旁路電容、輸出電容和負載條件一致。
TCXO供電
溫補晶振（TCXO）為手機的IF電路提供參考頻率，它需要一個具有開/關(guān)控制的、超低噪聲LDO供電，雖然TCXO電路耗電不足5mA，但它要求用一個單獨的LDO供電，以便隔離其它噪聲源對LDO輸出的影響。另外，它還需要LDO在RF功率放大器的突發(fā)頻率點具有較高的PSRR。例如，GSM手機要求 LDO于217Hz頻點的PSRR至少為65dB。
RTC供電
實時時鐘（RTC）LDO需要為RTC提供電流的同時還要為備用電池（鈕扣電池）充電，蜂窩電話的備用電池電壓一般為3V或2.5V，這部分電路的LDO 始終保持有效的工作狀態(tài)（即使在手持終端關(guān)閉的情況下），所以RTC LDO要具有極低的靜態(tài)電流。另外，還要提供具有較低漏電流的反向電流保護。
音頻電源
新型音頻電路，如免提電話、游戲機、MP3及蜂窩電話中的多媒體電路，可能需要300mA-500mA的大電流LDO。LDO要在音頻范圍（20Hz至 20kHz）具有低噪聲、高PSRR特性，以保證良好的音質(zhì)。CDMA射頻發(fā)送器的峰值電流大約為600mA，而GSM發(fā)送器突發(fā)電流的峰值為1.7A。射頻功放直接由電池供電時GSM發(fā)送突發(fā)電流在電池上產(chǎn)生的噪聲。由于電池是手機內(nèi)部所有LDO的輸入電源，這些紋波直接影響了穩(wěn)壓器的輸出質(zhì)量。例如：如果一個LDO在217Hz的PSRR是40dB， LDO輸出噪聲的峰值為4.35mV。而揚聲器輸入端的交流音頻信號電平也只有10mV至20mV，所以這個噪聲會發(fā)出較大的喀嗒聲。
評論