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芯片选型指南:固定输出与可调输出如何取舍?

芯片选型指南:固定输出与可调输出如何取舍?

近期趋势

在低压差线性稳压器(LDO)领域,1117系列芯片长期作为主流选项被广泛使用。近期的选型讨论中,设计师对固定输出版本与可调输出版本的分歧逐渐清晰:固定输出版本因外围电路简单、布局紧凑而受到快速原型和量产产品的青睐;可调输出版本则凭借输出电压连续可调的优势,在需要非标准电压或后级可配置的系统中占据一席之地。

近期趋势

从市场反馈来看,固定输出型号(如3.3V、5.0V、1.8V等常见标称值)的出货量仍占主导,但可调版本在定制化电源方案、FPGA供电、传感器偏置等场景中的需求正在上升。这一趋势背后,是终端设备对电压灵活性和系统冗余要求的同步提升。

行业背景

1117系列LDO的核心特性包括低压差、低静态电流和内置过流/过热保护。固定输出版本将内部反馈电阻集成,只需输入端和输出端各一颗电容即可工作,典型压差在1.2V左右(具体值随输出电流和温度变化)。可调输出版本(通常后缀为-ADJ或-1.25)则需外接两颗电阻来设定输出电压,计算公式为Vout = Vref × (1 + R1/R2),其中Vref典型值为1.25V。

行业背景

两种方案的本质差异在于:固定版本牺牲可调性,换取极简BOM和更高的一致性;可调版本牺牲元件数量与布局面积,换取设计自由度。在高速数字电路、模拟前端或功耗敏感的应用中,这种取舍会直接影响系统可靠性、纹波抑制和热管理。

用户关注点

  • 输出精度与温度漂移:固定输出版本内部采用激光微调电阻,常温精度通常优于±1.5%;可调版本精度取决于外部分压电阻的精度和温漂,若选用0.1%精度电阻,整体输出误差可控制在±1%以内,但需注意电阻的温度系数。
  • PCB面积与布局难度:固定版本仅需2颗电容,针对典型电压值的参考设计已验证,布局快速。可调版本需额外2颗电阻,且分压节点对噪声敏感,需放在远离高频开关电源的位置,布局约束较多。
  • 电压非标需求:当目标电压不落在固定标称值(如3.3V、5.0V)时,可调版本是唯一选择。常见场景包括1.2V、1.5V、2.8V、3.0V等,以及需要动态调整电压的DDR存储器供电。
  • 库存与采购:固定输出型号型号多(不同电压、封装),容易造成库存SKU膨胀;可调输出版本一个型号可覆盖多种电压,减少物料种类,但电阻库存需一并管理。
  • 输出噪声与PSRR:两种版本的内核电路结构相似,噪声性能接近。但可调版本的外部分压电阻会引入热噪声,且分压节点阻抗较高时可能降低PSRR(电源纹波抑制比),高速场景建议使用低阻值分压网络。

可能影响

选型不当可能带来的负面效应包括:固定电压版本导致系统升级时需换料、批次管理复杂;可调版本因电阻误选或布局不佳引发输出振荡、纹波恶化。此外,1117系列本身不支持负压输出或大电流(通常限流1A以内),若设计负载瞬变幅度大,两种版本都需在前级增加去耦电容和散热铜箔。

从成本角度看,固定输出版本单颗芯片价格通常略低于可调版本(因内部集成了微调工序),但外挂电阻成本几乎可忽略。当批量超过万片级时,固定版本的整体BOM成本优势明显;若多款产品共用可调型号,则可通过分摊采购量来降低芯片单价。

后续观察

  • 新封装与替代风险:随着系统小型化,SOT-223、TO-252等传统封装逐渐被DFN、QFN替代,后续选型需关注封装兼容性以及替代料(如XC6206、RT9013等)的管脚定义。
  • 电压标称值固化趋势:主流SoC和MCU对供电电压的要求越来越统一(如1.8V、3.3V),固定输出版本在消费类产品中的主导地位可能继续增强。
  • 可调版本的实战优化:设计师将更多关注分压电阻的噪声优化、前馈电容对瞬态响应的改善,以及远程电压检测(Kelvin连接)在高精度场景下的必要性。
  • 环保合规与长期供应:1117系列已属于成熟产品,部分原厂可能停止推新而转向专用电源管理芯片,选型时应确认原厂寿命周期和技术支持窗口。

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