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再来!这颗国产芯硬刚ADI,价格只要一半,跟之前那颗刚好凑一对

28天前浏览355
我之前写过一篇共模半导体GM12051的文章,反响还不错那芯片超低噪声、超高PSRR的LDO,专门用在那些对噪声特别敏感的场合。

GM12051,对标ADI的LT3041,带电源良好和可编程限流功能。想了解GM12051详细参数的,可以翻翻我之前的文章。不过大家反馈比较多的是LT3045,说这颗正压LDO用得多但价格贵。

其实GM1205就是专门对标LT3045的版本,性能一样,价格只要一半,量大的话找代理商还能再压。

既然正压有GM1205,那负压这边呢?共模半导体同样有一款对标LT3094的芯片,也是咱们今天要聊的GM1300

01

先说说LT3094

先说说LT3094这颗芯片。在硬件圈,尤其是做精密仪器、医疗成像、射频或者高端音频的兄弟,应该都不陌生。

板子上不光有正电源,很多时候还得有个干净的负电源。比如给高速ADC/DAC供电,或者给运放提供±15V的轨。负电源要是脏了,噪声也会耦合到信号链里。

LT3094就是ADI专门干这活的,性能没得说,但价格和供货嘛……懂的都懂

那有没有一颗芯片,性能上差不多,价格上又能让你随便用不心疼?GM1300,就是冲着这个来的。

02

再说说GM1300

咱们直接看硬指标,看它都有哪些特点。

1、跟LT3094 Pin-to-Pin,可直接替换

封装都是3mm×3mm DFN-12,引脚定义一模一样。这意味着现有用LT3094的板子,直接把GM1300焊上去,改都不用改。对于想降成本、保供应的兄弟来说,这几乎就是零成本切换。

2、输入电压范围更宽

LT3094是-2.3V到-20V,GM1300能从-1.8干到-30V。别小看这多出来的10V,在一些老设备维护、特殊传感器偏置、或者需要-24V供电的场合,GM1300可以直接使用,无需再增加一级降压,省事儿不少。

如下是LT3094输入电压范围:

如下是GM1300输入电压范围:

3、压差更低,发热就少

在500mA满载时,GM1300的典型压差是155mV,LT3094是235mV。差了80mV。功率嘛,0.5A乘以0.08V,省了40mW的热量。这点热量看着不大,但对于密闭机箱里散热本来就不好的情况,蚊子腿再小也是肉啊

如下是LT3094压差范围:

如下是GM1300输入电压范围:

4、超低噪声和超高PSRR

说到噪声和PSRR,这是GM1300的核心卖点。

在10Hz到100kHz的带宽内,RMS噪声是1.95µVrms,10kHz处点噪声密度3.8nV/√Hz。这个水平算什么级别?跟LT3094典型值0.8µVrms相比,确实高了一点,但得看应用场景。

给16位ADC供电、给音频Codec做电源,这个噪声级别完全够用。但如果你做的是生物电信号采集这类极端微弱信号测量,系统本底噪声要求到nV级别,那GM1300确实不是为这种场景设计的,可换用更专业的方案。

PSRR方面,10kHz时能做到97dB,比LT3094的90dB高了7个dB。这意味着对前级DC-DC残留的高频开关纹波压制能力更强,用在开关电源后级做二次稳压,效果会很明显。

GM1300并不是全面碾压,而是在某些关键指标上有优势,在噪声这个核心指标上,虽然绝对值略高,但在实际工程中已经完全够用,根本感觉不出差别

5、并联可以增强电流,让噪声更低

对了,还有个用法:如果觉得500mA电流不够,或者想让噪声更低,可以多个GM1300并联 
把所有的SET引脚连在一起,所有的IN引脚也连在一起,OUT引脚之间串一小段PCB走线做镇流电阻连在一起,以使各个GM1300中的电流均衡。手册里给了参考值,1oz铜厚、20mil线宽大约27mΩ/in,输出电流直接叠加,噪声还能降低√N倍,N为并联的稳压器数量
热量也能分摊到更大的PCB面积上,散热压力小很多。需要注意的是,OUTS引脚要直接连到输出电容上,不要经过镇流电阻。

03

聊聊咱们工程师更关心的几个设计细节

做硬件最怕什么?最怕芯片性能强悍,但用起来各种别扭,一不小心就踩坑

我翻了GM1300的数据手册,有几个设计细节跟大家分享一下:

1、SET引脚设计要点

GM1300 内置了一个流入SET 引脚的精密100μA 电流源,SET引脚对地接电阻来设定输出电压的,公式是VOUT = -100uA × RSET。比如你接个33.2kΩ电阻,输出就是-3.32V,约等于-3.3V。

SET引脚是高阻抗节点,100nA的漏电流就会造成0.1%的输出电压误差。高湿环境、板子没洗干净、焊接残留,都可能导致漏电。所以电阻建议选1%精度的,电容用低泄漏的陶瓷电容。另外在SET引脚周围加一圈保护环,连到OUT电位,把泄漏电流导走,有条件的话双面都加,能有效减少漏电路径。

在SET引脚对地并个电容,能降噪、改善PSRR、顺便软启动,好处多多。用4.7uF时,噪声就能降到1.95µVrms。

但是!启动时间会变长。公式大约就是RC时间常数乘以2.3。如果你电容用大了,比如22uF,启动可能得几百毫秒。

怎么办?GM1300有个快速启动功能,通过PGFB引脚控制,启动时能把SET引脚电流临时提高到3mA,大电容也能很快充起来。这个功能在需要频繁开关机或者热插拔的场合特别实用。不过要注意,如果芯片处于限流、dropout、热关断或者输入欠压状态,快速启动是不会工作的。

2、输出电容设计要点

手册要求输出电容ESR低于30mΩESL低于1.5nH。这基本就X7R或X5R的陶瓷电容

但要注意,陶瓷电容有直流偏压效应。你用一个16V耐压、10uF的电容,在输出-5V时,实际容量可能只剩下5-6uF了,这就可能不够了。

我的建议是: 要么用25V耐压的,要么直接用22uF,保证有效容量在10µF以上。

3、长线供电要注意LC振荡

如果你的板子用几十厘米长的导线从电源取电,导线的寄生电感和输入端的陶瓷电容可能会形成LC谐振,导致输入电压出现振铃甚至振荡。

手册建议:每6英寸导线,额外加1µF输入电容,或者在输入端串个0.1Ω~0.5Ω的小电阻来阻尼。这是个很实在的工程建议,不是每个芯片手册都会写的

4、外部可编程电流限制

ILIM引脚对地接个电阻就能设定限流值,公式是:

比如接个3kΩ电阻,限流值就是290mA。为保证精度,电阻要用开尔文连接直接接到GM1300的GND引脚。
内部限流通常设在750mA左右,对500mA负载来说偏大,短路时电流还是不小。用ILIM可以自己设个精准的限流值,比如传感器最大只能承受300mA,你就设个290mA,短路也烧不坏,比依赖内部固定的限流点靠谱得多。
建议直接去官网下载完整的数据手册,全中文,看着不累,再申请几颗样品,在自己板子上实测一下,用数据说话。

04

总结

咱们做硬件的,说白了就是在性能、成本、供货之间找平衡

GM1300不是所有指标都碾压LT3094,但在核心的噪声、PSRR上,它与LT3094处于同一梯队而在输入电压范围、压差、10kHz的PSRR 这些单项上,它甚至还有优势。

对绝大多数需要低噪声负压供电的场景来说完全够用。价格方面,差不多是LT3094的一半,就像GM1205是LT3045价格一半一样,量大的话找代理商还能再压。而且这是国产芯片,供货比进口稳得多,现在这大环境,手里有货才是硬道理。

来源:硬件笔记本
电源电路半导体芯片焊接控制
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首次发布时间:2026-07-29
最近编辑:28天前
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