电子产品世界

线性稳压器是电力电子领域的基础元器件，作用是将较高的输入电压转换为稳定的低压输出。这类电压转换器的工作模式类似动态电阻，可根据电路的工作电流实时调节自身阻值，确保输出电压始终保持恒定。

如今市场上的开关模式电源转换器易用性高、能效表现优异，线性稳压器的应用场景虽因此有所减少，但在一个领域，线性稳压器仍占据着不可替代的地位：对开关稳压器的输出电压进行滤波处理。

图1所示的开关电源（SMPS）由于其开关特性产生输出波纹。线性稳压器通常具有良好的电源抑制比（PSRR），这表明其在广泛频率范围内降低噪声的能力。

1. 线性稳压器用于滤波开关稳压的典型应用。

对超低噪声线性稳压器的需求

但对于对噪声敏感的应用场景，标准线性稳压器的性能仍无法满足需求。这类场景中，超低噪声线性稳压器能在能效与性能之间实现精准平衡 —— 除了拥有高电源抑制比，这类稳压器自身产生的噪声极低，在 1 赫兹至 100 千赫兹的低频段表现尤为突出。

超低噪声电源的典型应用场景，涵盖各类高低带宽的精密模拟电路，如锁相环、压控振荡器、混频器、低噪声放大器、功率放大器，同时也适用于高精度仪器仪表类应用。

部分此类应用中，若能检测电源的工作状态，将为电路运行带来极大助力。系统可通过获取线性稳压器的输入电压、输出电压、负载电流、工作温度等数据，确认电路是否处于正常工作状态。

与数字低压差线性稳压器的通信交互

数字低压差线性稳压器应运而生。这类稳压器的基础设计与传统超低噪声低压差线性稳压器一致，核心新增了PMBus 数字接口，可实现数据通信并对电源的工作状态进行优化调节。图2展示了与图1类似的系统，核心差异在于采用了 LT3074 这款数字低压差线性稳压器。

2. 实现数字线性稳压器以应用于超低噪声应用。

数字低压差线性稳压器是电力电子领域的全新产品品类。此前，工程师需将 LTC2972 这类数字接口器件，与 LT3041 这类超低噪声线性稳压器搭配使用，这种方案的弊端是会增大整体方案的体积，同时让电路设计更为复杂。

而 LT3074 这类新型数字低压差线性稳压器，实现了所有功能的单芯片集成。这款线性稳压器搭载数字接口，可通过该接口设置限流值、输出电压等参数，同时也能通过接口实现遥测功能，获取电源的各项工作状态数据。

系统运行时，微控制器与该数字稳压器进行通信交互。研发调试阶段，可借助 LTpowerPlay 这款免费软件进行评估，该软件可从亚德诺半导体官网下载，是一款图形化用户界面工具，能通过 USB 转 PMBus 接口与数字低压差线性稳压器实现通信（见图3）。

3. LTpowerPlay 软件可用于与数字 LDO 通信。

多年来，工程师始终难以将数字接口与超低噪声低压差线性稳压器集成在一起，核心难点在于二者存在本质的兼容性问题：带时钟的数字电路本身就是典型的噪声源，而这正是超低噪声模拟电路需要极力规避的。要将二者集成在单颗芯片上且不损失性能，技术难度极高。而 LT3074 做到了这一点，该器件在 10 赫兹至 100 千赫兹频段的均方根噪声仅为 1.2 微伏。

这一技术突破成为线性稳压器领域的重大创新，推动了首款真正意义上的数字低压差线性稳压器落地。这类器件将为射频、仪器仪表、医疗等领域的高端系统研发赋能：集成的遥测功能让系统运行更稳定，参数可调的特性让系统功能更丰富，高度的集成化设计则大幅缩小了方案体积。

关键词： 线性稳压器 超低噪声 低压差