耐辐射低压降压器 (LDO) 包括现场可编程门阵列括现场可编程门阵列) (FPGA)、重要的电源元件，数据转换器和模拟电路)。LDO 有助于确保稳定的低噪声和低纹波电源取决于清洁输入的性能。

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然而，市场上有这么多LDO，如何为子系统选择合适的耐辐射装置？让我们来看看一些设计规格和设备特性，以帮助您做出这个决定。

航天级LDO的压降

LDO压降是输入电压和输出电压之间的电压差 LDO 停止调整输出电压。压降规格越小，可以TI授权代理实现的工作电压差越小，功耗和热功耗和热耗，从本质上提高最大效率。这些优点在更高的电流下变得更加显著，如公式 1 所示：

LDO 功率耗散 = (VIN-VOUT)xIOUT (1)

在耐辐射方面，很难找到真正的低压降压器，在辐射、温度和老化方面提供强大的性能。例如，TI 的耐辐射 LDO TPS7H1101A-SP 能够在 3A 电流下提供 210mV 的典型压降 (Vdo)，目前市场上压降水平超低。假如你有标准 5V、3.3V、2.5V 或 1.8V 这个电源轨是可用的LDO 输出电压可以降低到 0.8V 提供一个或多个航天模数转换器所需的任何电压 (ADC) 或时钟所需的电流。

航天级LDO的噪声性能

随着卫星在太空中运行10年或更长时间，充分发挥机载集成电路的性能有助于保证设计寿命。为向高性能时钟、数据转换器、数字信号处理器或模拟元件提供清洁、低噪声的电源轨道，LDO 电路需要产生超小的内部噪声。因为不容易过滤掉内部产生的东西 1/f 因此，应采用具有固有低噪声特性的噪声 LDO。低频噪声通常是最大和最难过滤的。TPS7H1101A-SP 提供超低的 1/f 噪声水平，在 10Hz 峰值在频率下约为 1μV/√Hz。有关 RMS 噪声随频率变化，请参考下图1。

图1 TPS7H1101A-SP噪声

航天级LDO的PSRR

电源抑制比 (PSRR) 用于衡量 LDO 清除或抑制从上游其他部件传入噪声的能力。对于高端 ADC，输入电源噪声要求不断提高，以尽量减少位错误。鉴于控制环的特性，在高频率下很难获得高频率PSRR。通常，设计师需要使用外部元件来过滤噪音，以达到可接受和有效的效果 PSRR，但是解决方案的尺寸会增加 – 这是航天应用的一个明显问题，因为尺寸和重量会直接影响卫星的发射成本。需要特别注意上游电源的开关频率 PSRR(因为这个频率下有电压纹波)。此外，由于开关谐波的影响，在此频率下也应妥善考虑 PSRR。如果你期望取得优异的成绩 PSRR，TPS7A4501-SP LDO 可在 100kHz 超过频率 45dB 的 PSRR。

其他重要的LDO特性

除压降、PSRR 除了噪声，让我们看看辐射阻力的实现 LDO 几个性能不可或缺的优秀特征。

● 使能。在太空中，太阳能电池板只能提供一定的电能，而许多功能都依靠电能才能运行。利用使能特性，您可以在任何给定的时间指定 LDO 无论是打开还是关闭，事实证明，这一特性对节省整体功率预算至关重要。引脚对于上电时序也很重要，而新一代 FPGA 对上电时序的需求越来越大。

● 软启动。电压上升过快可能导致电流过冲或峰值浪涌电流过大，从而损坏 FPGA 或 ADC 等待下游设备。软启动特性可调节启动时输出电压的上升速度。软启动还可以防止上游电源产生过电流，从而防止不可接受的电压下降。

● 输出电压精度。通常，Xilinx KU060 等待更新的航天级 FPGA 为了达到最佳性能，对每个电源轨道都有严格的输入电压容差要求。为确保您的设计在辐射暴露和寿命终止条件下满足严格的精度要求，请使用 TPS7H1101A-SP 该装置位于等装置 KU060 开发板上。

● 尺寸。除了采用易于布局的小型封装之外，减小解决方案尺寸的其他方法包括限制 LDO 实现更多集成功能和更好的外部元件数量 PSRR 在单粒子效应下，噪声规格和更可靠的耐辐射性。TI 的 TPS7A4501-SP 就包装尺寸、布局和解决方案尺寸而言，它是一个超小的耐辐射行业 LDO。

结语

面对这么多的设备，选择合适的设备 LDO 可能很难从最重要的角度考虑哪些功能和特性。例如，如果你的应用程序是高端的 FPGA 或高速数据转换器供电，则输出电压精度、基准精度、PSRR 噪声等特性可能是需要优先考虑的因素。但是，如果要设计低性能模拟电路或使用容差要求不那么严格的旧电路 FPGA，因此，在保持适当功能的同时，拥有超小、超低成本的解决方案可能是更好的选择。