【选型】LDO电源芯片RX5RE助力手持式脉象采集仪,低功耗纹波小,小封装可有效减少步线面积

2023-10-31 世强
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笔者设计的一款外包项目—— 一个脉象采集仪的LDO应用。LDO能最大限度地节省系统电源的布线面积。关于LDO,其实在选择及使用的时候有很多考究。


笔者设计的手持式脉象采集仪,所用的传感器为脉搏传感器(测量原理为光在血红细胞中的通量转换为电信号),外接一块OLED,外设还使用到了串口线。系统采用单节锂电池供电,电压范围为3.8V至4.2V,模拟量和数字量电源分开,数字部分采用3.3V供电,模拟部分电源采用2.8V供电,MCU的模拟供电也用2.8V供电。

无论模拟部分还是数字部分,输入输出压差都很小,同时模拟部分供电电压比较低,因此需要采用线性度较高,纹波小的高性能LDO芯片。因此笔者选择了NISSHINBO(原理光微电子)的LDO电源芯片,型号为RX5RE。这一系列的LDO非常适用于低功耗场合,首先它的静态漏电流非常小;其次,和普通的1117系列的LDO相比纹波要小很多,并且输出的电压值每差0.1V就有对应的芯片款式;第三,它的封装为SOT-89,这样的一款小封装芯片有效地减少了布线的面积,在手持式设备的狭小空间里,能够留出更多灵活的布线区域。另外除了适用于低功耗场合,它也同样适用于对采样精度要求高、对驱动电流有一定要求的应用中。

RX5RE的内部结构框图如下图所示,是经典的LDO电路模型。其中PMOS拥有极低的压差,相比之下内部的静态损耗能变得更小。


图1:LDO RX5RE内部原理图


这款芯片的优点还在于有很多后缀型号,稳压电压精度非常高。由于笔者的模拟部分的电源需要2.8V供电,数字部分需要3.3V供电,因此笔者在第一版设计的时候,选择了RX5RE28ARX5RE33A两款。其中后缀中的28A和33A分别表示输出的电压值为2.8V和3.3V。值得注意的是,当压差较小的时候,输出的电流最大值也会随之减小。至于其原理可以从LDO的原理中分析出来。

笔者在芯片选型的时候,无意间看到了这么一张电路图图片:


图2:电压调整电路


调整公式为:

其中Vreg为芯片的默认输出电压,Iss为芯片静态漏电流(笔者在计算的时候取1μA)。这个电路能够微调输出电压,笔者尝试了一下,这样便可以用输出为2.8V的芯片输出3.3V了。其中R1和R2的分压电阻可以设置为:700K,100K。考虑到这两颗电阻和芯片内部的分压电阻串并联关系,因此,分压电阻数量级一定要大。不然稳出的电压会有偏差。但笔者为了省略这两颗电阻,节约能节约的成本,还是用了两块后缀不同的LDO芯片。

LDO本身的电压输出非常稳定,由于笔者ADC采样为10位,在手指未放入传感器时,电压值几乎保持在3/1024以内跳动。所以笔者默认这款LDO能达0.3%以下的精度。下图便是笔者关于LDO给模拟部分供电后的心率采样波形。红色为一阶低通滤波前的波形,黄色为低通滤波后的波形。对实时性要求不高的系统来说,这样的模拟量波形已经能够满足项目的需求。


图3:脉搏传感器采样波形

相关技术文档:

Ricoh(理光微电子) RX5RE 应用于消费市场的电压调节器数据手册


关于Nisshinbo (日清纺)

原新日本无线(NJR)株式会社和原理光微电子(原RICOH)株式会社已于2022年1月合并,并以⽇清纺微电⼦(Nisshinbo)株式会社的名义运营。日清纺(Nisshinbo)整合两家公司的优势,完善 "连接一切 "的技术,并努力作为一个模拟解决方案的供应商进一步成长和发展,为实现超智能社会做出贡献。


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RP122x Series 400 mA Low Noise and Low Supply Current LDO Regulator

型号- RP122N251B,RP122N481B,RP122N481D,RP122N421B5,RP122N401D,RP122ZXX3∗-TR-F,RP122N401B,RP122K121D,RP122K351D,RP122Z25XB,RP122Z48XB,RP122Z25XD,RP122Z48XD,RP122K121B,RP122K351B,RP122Z40XB,RP122N291D5,RP122Z40XD,RP122X47XX,RP122X24XX,RP122N251D,RP122Z31XD5,RP122N141B,RP122Z13XD,RP122N121D5,RP122Z13XB,RP122N181B5,RP122K231D,RP122K461D,RP122X12XD,RP122Z36XB,RP122Z36XD,RP122K231B,RP122K461B,RP122N301B5,RP122X36XX,RP122X13XX,RP122N371D,RP122N371B,RP122N141D,RP122N241B,RP122N471D,RP122Z41XD,RP122K341D,RP122Z26XB,RP122Z42XD5,RP122Z26XD,RP122K341B,RP122N311B5,RP122K191B,RP122X25XX,RP122X48XX,RP122N481X,RP122Z41XB,RP122K191D,RP122X40XX,RP122N471B,RP122N241D,RP122N131B,RP122N361B,RP122Z14XD,RP122Z14XB,RP122N181D5,RP122K451D,RP122Z37XB,RP122K221B,RP122Z37XD,RP122K451B,RP122K221D,RP122N301D5,RP122X14XX,RP122X37XX,RP122X31XX5,RP122ZXXXX,RP122N131D,RP122N361D,RP122N421D,RP122N421B,RP122N281X,RP122K141B,RP122K371B,RP122X42XX5,RP122X48XD,RP122Z23XB,RP122Z46XB,RP122K141D,RP122K371D,RP122Z23XD,RP122Z46XD,RP122Z42XB5,RP122N311D5,RP122X26XX,RP122Z18XD5,RP122N271D,RP122X41XX,RP122Z12XD5,RP122N271B,RP122K401B,RP122K401D,RP122N311D,RP122N311B,RP122K251B,RP122K481B,RP122Z34XB,RP122K251D,RP122K481D,RP122Z29XD5,RP122Z19XD,RP122Z34XD,RP122NXX1X,RP122Z19XB,RP122K281B5,RP122X38XX,RP122X15XX,RP122K451B5,RP122N391D,RP122X18X∗5,RP122X30XX,RP122Z30XB5,RP122N391B,RP122N161D,RP122N161B,RP122N411D,RP122N411B,RP122N421D5,RP122K361B,RP122K131D,RP122Z24XB,RP122K361D,RP122Z47XB,RP122Z24XD,RP122Z47XD,RP122K131B,RP122Z48XX,RP122X27XX,RP122X42XX,RP122Z31XB5,RP122N261D,RP122X30XX5,RP122N261B,RP122Z12XD,RP122N301D,RP122Z12XB,RP122K481X,RP122N301B,RP122K471B,RP122K241D,RP122X29XX5,RP122Z35XB,RP122K471D,RP122Z35XD,RP122XXXXD,RP122K121B5,RP122K241B,RP122XXXXB,RP122K281D5,RP122X16XX,RP122X39XX,RP122K451D5,RP122X18XX5,RP122X31XX,RP122N151D,RP122N381D,RP122KXX1∗-TR,RP122N151B,RP122N381B,RP122Z30XD5,RP122Z29XB,RP122N441D,RP122Z29XD,RP122K311B,RP122N211D,RP122N441B,RP122N211B,RP122Z21XB,RP122Z44XB,RP122Z21XD,RP122Z44XD,RP122K161B,RP122K391B,RP122Z28XD5,RP122K311D,RP122K301B5,RP122N,RP122K,RP122K291B5,RP122X28XX,RP122K161D,RP122K391D,RP122ZXX1X,RP122N291D,RP122X43XX,RP122N291B,RP122X20XX,RP122Z17XB,RP122K281X,RP122N331D,RP122K421B,RP122N331B,RP122N451B5,RP122Z32XB,RP122Z32XD,RP122K271B,RP122K421D,RP122K121D5,RP122K181B5,RP122Z17XD,RP122K271D,RP122X17XX,RP122Z18XX,RP122XXXXX,RP122X32XX,RP122N181D,RP122N181B,RP122X12XX5,RP122K421B5,RP122N431D,RP122K301B,RP122N201D,RP122N431B,RP122ZXX1∗-TR-F,RP122N201B,RP122X28XD,RP122Z22XB,RP122K151B,RP122X28XX5,RP122Z45XB,RP122Z22XD,RP122K381B,RP122K151D,RP122Z45XD,RP122K301D,RP122K301D5,RP122X29XX,RP122K381D,RP122K291D5,RP122X21XX,RP122X44XX,RP122N281D,RP122Z12XB5,RP122N281B,RP122Z18XB5,RP122N321D,RP122K411B,RP122N321B,RP122N181X,RP122Z33XB,RP122K261B,RP122Z45XD5,RP122Z33XD,RP122K261D,RP122K181D5,RP122Z29XB5,RP122Z18XD,RP122K411D,RP122Z18XB,RP122X18XX,RP122X45XX5,RP122X33XX,RP122KXX1X,RP122N171D,RP122N171B,RP122Z27XD,RP122N231D,RP122N461D,RP122N231B,RP122K421D5,RP122Z42XD,RP122K331B,RP122Z27XB,RP122K331D,RP122K181B,RP122Z28XX,RP122Z42XB,RP122K181D,RP122X45XX,RP122X22XX,RP122N461B,RP122Z15XD,RP122Z38XD,RP122N351B,RP122N121D,RP122Z15XB,RP122N121B,RP122Z45XB5,RP122Z30XD,RP122K211B,RP122K441B,RP122Z38XB,RP122K211D,RP122K441D,RP122K311B5,RP122X19XX,RP122K291B,RP122Z30XB,RP122K291D,RP122N281B5,RP122X34XX,RP122N351D,RP122N451D,RP122X SERIES,RP122Z28XD,RP122N221D,RP122K181X,RP122N451B,RP122N221B,RP122Z43XB,RP122Z20XD,RP122Z43XD,RP122K171B,RP122NXX1∗-TR-FE,RP122K321B,RP122X,RP122Z28XB5,RP122Z28XB,RP122K321D,RP122ZXX3X,RP122K171D,RP122Z20XB,RP122N291B5,RP122X23XX,RP122X46XX,RP122N341D,RP122Z16XB,RP122Z39XD,RP122N341B,RP122K201B,RP122Z31XD,RP122N451D5,RP122K281B,RP122Z,RP122N121B5,RP122K431B,RP122K201D,RP122K311D5,RP122Z39XB,RP122Z16XD,RP122K431D,RP122K281D,RP122N281D5,RP122Z31XB,RP122X12XX,RP122X35XX,RP122N191D,RP122N191B

230821  - NISSHINBO  - 数据手册 代理服务 技术支持 现货查询 批量订货 查看更多版本

NP4271 Series 40V Io=500mA LDO with watchdog timer and reset

型号- NP4271AC501AE2P,NP4271AABBBCDDE,NP4271,NP4271AC502AE2P,NP4271AC301BE2P,NP4271 SERIES

2024/8/7  - NISSHINBO  - 数据手册 代理服务 技术支持 现货查询 批量订货

RP120 Series Low Input / Output 1.5A LDO Regulator

型号- RP120ZXX1D-E2-F,RP120Z,RP120 SERIES,RP120

211105  - NISSHINBO  - 数据手册 代理服务 技术支持 现货查询 批量订货

RP110x SERIES 150mA Low Supply Current LDO REGULATOR

型号- RP110K081D,RP110X08XX,RP110K081B,RP110K081C,RP110LXX1∗-TR,RP110N361D,RP110N131C,RP110N361C,RP110N361B,RP110N131D,RP110L171C,RP110L171D,RP110N131B,RP110L171B,RP110K191C5,RP110L121B5,RP110N241D,RP110N241C,RP110L281D,RP110N241B,RP110L281C,RP110L281B,RP110K191D5,RP110X SERIES,RP110L121C5,RP110N141D,RP110N141B,RP110N141C,RP110L181B,RP110L181C,RP110L181D,RP110K181D5,RP110Q282D5,RP110K191D,RP110Q282B5,RP110K191B,RP110K191C,RP110L121D5,RP110N251D,RP110N251C,RP110N251B,RP110L291C,RP110L291B,RP110L291D,RP110K191B5,RP110Q282C5,RP110Q202B,RP110K291B,RP110K291C,RP110Q202D,RP110K291D,RP110Q202C,RP110K091C5,RP110L151B,RP110N341D,RP110N111C,RP110N341C,RP110N341B,RP110N111D,RP110L151C,RP110L151D,RP110N111B,RP110Q312B,RP110K181B,RP110N281B5,RP110K181C,RP110Q312D,RP110N181D5,RP110K181D,RP110Q312C,RP110K091D5,RP110L261B,RP110N221D,RP110N221C,RP110L261C,RP110N221B,RP110L261D,RP110N181C5,RP110K281B,RP110K281C,RP110K281D,RP110N281C5,RP110Q SERIES,RP110N121D,RP110N351D,RP110N351C,RP110L161D,RP110N121B,RP110N351B,RP110N121C,RP110L161B,RP110L161C,RP110X08XD,RP110X08XB,RP110X08XC,RP110N181B5,RP110NXX1∗-TR-FE,RP110K171B,RP110Q302C,RP110K171C,RP110QXX2B,RP110Q302B,RP110K171D,RP110Q302D,RP110N281D5,RP110K091B5,RP110N231D,RP110N231C,RP110L271D,RP110N231B,RP110L271C,RP110L271B,RP110QXX2C,RP110QXX2D,RP110Q222B,RP110N171C,RP110N171D,RP110K281C5,RP110N171B,RP110L191D5,RP110N091B5,RP110Q222D,RP110Q222C,RP110Q102B,RP110Q332B,RP110Q102C,RP110N281D,RP110N281C,RP110N281B,RP110K281B5,RP110L091D,RP110L091B,RP110L091C,RP110Q102D,RP110Q332D,RP110Q332C,RP110K311C,RP110K311B,RP110K311D,RP110L091B5,RP110Q212C,RP110Q212B,RP110N191D5,RP110N181D,RP110N181B,RP110N181C,RP110N SERIES,RP110Q212D,RP110L091C5,RP110Q322C,RP110N191C5,RP110Q322B,RP110XXXXX,RP110N291D,RP110N291C,RP110N291B,RP110K301B,RP110KXX1D,RP110Q322D,RP110N191B5,RP110K301D,RP110K301C,RP110KXX1C,RP110L091D5,RP110KXX1B,RP110N151C,RP110N151D,RP110N151B,RP110Q122B5,RP110L191B,RP110L191C,RP110L191D,RP110Q242B,RP110Q242D,RP110Q242C,RP110K181B5,RP110X33XX,RP110N261D,RP110X12XX5,RP110N261C,RP110N261B,RP110Q122C5,RP110Q122B,RP110Q352B,RP110K181C5,RP110Q122C,RP110Q122D,RP110Q352D,RP110Q352C,RP110XXXXD,RP110XXXXC,RP110XXXXB,RP110K091C,RP110K091D,RP110K091B,RP110N161D,RP110N161B,RP110N161C,RP110Q122D5,RP110N091D5,RP110Q232C,RP110Q232B,RP110Q232D,RP110Q112B,RP110K281D5,RP110N271D,RP110N271C,RP110N271B,RP110L081B,RP110N091C5,RP110L081C,RP110L081D,RP110Q112C,RP110Q342C,RP110Q112D,RP110Q342B,RP110Q342D,RP110L321C,RP110L321B,RP110L321D,RP110N121B5,RP110K231C,RP110K231D,RP110Q262B,RP110Q262D,RP110Q262C,RP110L281C5,RP110K231B,RP110N091D,RP110L201C,RP110N091B,RP110L201D,RP110N091C,RP110L201B,RP110K121C,RP110K351C,RP110K121D,RP110K351B,RP110Q142B,RP110K351D,RP110Q142C,RP110Q142D,RP110K121B,RP110L281D5,RP110L101B,RP110L331B,RP110L101C,RP110L101D,RP110L331D,RP110L331C,RP110K221D,RP110Q252C,RP110Q252B,RP110Q252D,RP110K221B,RP110K221C,RP110L211B,RP110L211C,RP110L181B5,RP110L211D,RP110K111D,RP110K341D,RP110K341C,RP110Q132B,RP110Q132C,RP110Q362C,RP110Q132D,RP110Q362B,RP110Q362D,RP110K111B,RP110K341B,RP110K111C,RP110X25XX,RP110N191C,RP110L301D,RP110N191D,RP110L301C,RP110L301B,RP110N191B,RP110L181C5,RP110QXX2∗-TR-FE,RP110Q092B5,RP110Q282B,RP110K211B,RP110K211C,RP110Q282D,RP110K211D,RP110Q282C,RP110L181D5,RP110Q092C5,RP110K331D,RP110X36XD,RP110X36XC,RP110Q162B,RP110X36XB,RP110K101B,RP110Q162C,RP110K101C,RP110K331C,RP110Q162D,RP110K101D,RP110K331B,RP110LXX1B,RP110L311D,RP110L311C,RP110L311B,RP110LXX1D,RP110LXX1C,RP110L SERIES,RP110Q092D5,RP110L191B5,RP110N121D5,RP110K201B,RP110Q272C,RP110K201C,RP110Q272B,RP110K201D,RP110Q272D,RP110X36XX,RP110N081C,RP110N081D,RP110N081B,RP110N121C5,RP110L191C5,RP110Q152B,RP110K321B,RP110Q152C,RP110Q152D,RP110K321D,RP110K321C,RP110K271C,RP110K271D,RP110Q192B5,RP110L131C,RP110L361C,RP110KXX1∗-TR,RP110L361B,RP110L131D,RP110L131B,RP110L,RP110N321D,RP110N321C,RP110L361D,RP110N321B,RP110Q,RP110N,RP110K271B,RP110K161C,RP110K161D,RP110Q192C5,RP110L241C,RP110L241D,RP110L241B,RP110Q182D,RP110N201D,RP110N201C,RP110N201B,RP110K161B,RP110Q182C,RP110Q182B,RP110K261D,RP110Q192D5,RP110L141B,RP110L141C,RP110N101D,RP110N331D,RP110Q292D,RP110N331C,RP110L141D,RP110N101B,RP110N331B,RP110N101C,RP110X25XD,RP110K261B,RP110K261C,RP110X25XC,RP110X25XB,RP110Q292C,RP110Q292B,RP110K151D,RP110L251B,RP110L251C,RP110N211D,RP110L251D,RP110N211C,RP110N211B,RP110X28XX5,RP110K151B,RP110K151C,RP110Q172B,RP110Q172D,RP110Q172C,RP110L111B,RP110L341D,RP110L111C,RP110L341C,RP110L341B,RP110L111D,RP110Q092B,RP110Q092C,RP110Q092D,RP110N301D,RP110N301C,RP110N301B,RP110K251B,RP110K251C,RP110K251D,RP110K121D5,RP110Q182B5,RP110L221B,RP110L221C,RP110L221D,RP110K141B,RP110K141C,RP110K141D,RP110Q182C5,RP110L121D,RP110L351D,RP110X,RP110L351C,RP110L121B,RP110L351B,RP110L121C,RP110Q082C,RP110NXX1D,RP110Q082D,RP110NXX1C,RP110NXX1B,RP110N311D,RP110N311C,RP110N311B,RP110K241B,RP110K241C,RP110K241D,RP110K121B5,RP110Q082B,RP110Q182D5,RP110L231D,RP110L231B,RP110L231C,RP110Q192D,RP110Q192C,RP110K131B,RP110K361B,RP110K131C,RP110L281B5,RP110K131D,RP110K36

230822  - NISSHINBO  - 数据手册 代理服务 技术支持 现货查询 批量订货 查看更多版本

Automotive NP4271 40 V IO = 500mA LDO With Watchdog Timer and Reset Datasheet

型号- NP4271AC501AE2P,NP4271AABBBCDDE,NP4271,NP4271AC502AE2P,NP4271AC301BE2P

JUN 1 2024  - NISSHINBO  - 数据手册  - Ver.1.0 代理服务 技术支持 现货查询 批量订货

【应用】200mA电流输出能力的LDO R1524系列,可承受36V输入电压,助力倒车雷达系统供电稳定

NISSHINBO R1524系列LDO是一个性价比非常不错的产品,除了SOT-23-5封装外,还有其他的SOT-89-5及HSOP-6J封装,同时其输出电压也有多种。该器件在汽车里应用非常广泛,如本文提到的倒车雷达、车窗、天窗、BCM等方面,均可使用。

2023-10-21 -  应用方案 代理服务 技术支持 现货查询 批量订货
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品牌:NISSHINBO

品类:Voltage Regulator

价格:¥0.8770

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品牌:NISSHINBO

品类:LDO REGULATOR

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品牌:NISSHINBO

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品牌:NISSHINBO

品类:LDO Regulator

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品牌:NISSHINBO

品类:LDO REGULATOR

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品牌:NISSHINBO

品类:LDO REGULATOR

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品牌:NISSHINBO

品类:LDO REGULATOR

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品牌:NISSHINBO

品类:CMOS-based LDO regulator

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品牌:NISSHINBO

品类:LDO Regulator

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品牌:NISSHINBO

品类:Voltage-regulator

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品牌:MICREL

品类:集成电路

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品牌:芯谷科技

品类:LDO

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品牌:ADI

品类:LDO

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品牌:TI

品类:电源管理芯片

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品牌:思瑞浦

品类:线性稳压器

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品牌:ADI

品类:LDO

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品牌:ROHM

品类:Regulators

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品牌:TI

品类:IC

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品牌:思瑞浦

品类:线性稳压器

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Smart CFD热仿真

针对电子系统中的详细传热和流体流动模拟进行优化,可准确分析复杂的两相冷却组件(如热管/均热板),量化利用率,并警告是否干涸。

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可根据用户的MOSFET管进行参数检测出具报告,静态参数最大电压:7500V、检测最大电流6000A;动态参数最大电压:3300V、检测最大电流:4500A。该测试标准满足GB、IEC及行业标准等,具备可靠性评估及老化实验能力。

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