原创 MCU电源电路及元件选型考虑

MCU一般需要内核电源、参考电源、通用电源，每个电源的性能参数各不相同。为了稳定运行，MCU要求这些电源必须具备三个条件：负载瞬态波动低，纹波抑制比高，功耗低。

MCU的内核电源最为重要。目前MCU内核的供电电压大约为1.0－1.2V，这个值倾向于不断降低，有望在未来达到0.8-1.2V左右，以满足智能手机、平板电脑等智能终端不断发展的小型化、轻量化和低能耗需求。

1.设计要求

MCU内核电源就是几百mA的负载电流，或者CPU处理大负荷时峰值电流的瞬时上升或下降。如果峰值电压随著负载电流的突增和突降而大幅波动的话，控制逻辑功能就可能出现，导致整个设置由于MCU的失灵而发生故障。因此，负载的瞬态响应性能非常重要。为了避免由噪声引起的逻辑失灵，内核电源必须提供一个稳定的低压，必须能够消除来自PMIC和DC－DC转换器等器件的开关噪声，而且具有较高的纹波抑制比。由于MCU本身会发热，有必要降低功耗，以减少MCU对周边的影响。

各种电压调节器件中，LDO稳压器大量应用于智能手机、平板等智能终端中，可不断满足这些设备的小型化、轻量化和低能耗需求。特别是移动设备或影像和视听设备应用MCU的电源中，1V左右的较低电压的使用日益普及，对LDO的要求日益苛刻。

2.元器件选择

采用小外形低功耗LDO稳压器可满足上述要求。VBIAS为整个电路的电源引脚，输入电压为2.5V或以上，VOUT为1.4V或以上，这里的外部输入电压的电源必须尽可能稳定，其噪声会显著影响通过LDO驱动电路的输出电压。外部电源的启动时序应该按照“VBIAS→VIN→CONTROL.”进行。

（1）LDO

TCR5BM/8BM系列新型LDO采用最新一代工艺制造的低导通电阻N沟道MOSFET和外部偏置电压，可提供低至0.8V或高至3.6V的VOUT，并将导致功率损耗的罪魁祸——压差降低至业界最低压差水平。TCR5BM系列支持低至100mV的压差和最高达500mA的输出电流，而TCR8BM系列支持低至170mV的压差和最高达800mA的输出电流。这些小型表面贴装LDO稳压器具有98dB（典型值）波纹抑制比，可实现稳定运行，抑制来自可引起故障的外部环境和DC-DC转换器的高频噪声。它们还能够提供快速负载瞬态响应，以避免发生由IC操作模式迅速切换引起的故障。

（2）电容器

电路中的电容器建议选择ESR不大于1.0Ω的瓷介电容器，选型时要考虑工作环境。为了稳定工作，要在VIN引脚连接一个1μF或者更大一些的电容器，在VBIASui你叫连接一个不小于0.1μF电容器，在VOUT引脚连接一个不小于2.2μF的电容器。尽管设计时已经考虑了一些可能的振荡问题，例如内置相位补偿电容，布线产生的电容和电感依然可能引起振荡，这取决于PCB图案和使用环境。

还有一些常规注意事项，VIN和GND两个引脚不能形成环路，走线欢度尽可能大以减小布线阻抗。。另外，还要特别注意走线路径，保证这些阻抗不会影响LDO的内部电路。VBIAS的走线也不宜太长，否则就容易引起噪声。