MCP1703AT-1802E/MBVAO

Produktübersicht

Der MCP1703AT-1802E/MBVAO ist ein präziser Low-Dropout-Spannungsregler (LDO) von Microchip Technology , der für herausragende Leistung in platzsparenden und energieempfindlichen Anwendungen entwickelt wurde. Dieser fortschrittliche Spannungsregler kombiniert einen extrem niedrigen Ruhestromverbrauch mit einer hohen Ausgangsstromstärke und ist somit die ideale Wahl für batteriebetriebene Geräte, tragbare Elektronik und energieeffiziente eingebettete Systeme.

Dieser LDO-Regler wurde für Ingenieure entwickelt, die höchste Zuverlässigkeit und Effizienz benötigen. Er liefert eine stabile Ausgangsspannung von 1,8 V und zeichnet sich durch hervorragende Netz- und Lastregelungseigenschaften aus. Dank seiner geringen Dropout-Spannung ist maximale Effizienz selbst bei nahezu gleicher Eingangsspannung gewährleistet. Dies verlängert die Batterielebensdauer und reduziert die Wärmeentwicklung in Ihren Schaltungen. Die MCP1703A-Serie unterstreicht Microchips Engagement für leistungsstarke analoge Lösungen für moderne Herausforderungen im Energiemanagement.

Technische Spezifikationen und Leistung

Der MCP1703AT-1802E/MBVAO liefert einen Dauerstrom von 250 mA und gewährleistet dabei eine außergewöhnliche Spannungsregelungsgenauigkeit von ±2 % über den gesamten Betriebsbereich. Mit einer maximalen Eingangsspannung von 16 V eignet sich dieser Regler für eine Vielzahl von Stromversorgungskonfigurationen, von Einzelzellen-Lithiumbatterien bis hin zu Mehrzellen-Akkupacks und Netzteilen.

Der extrem niedrige Ruhestrom von nur 2 µA (typisch) minimiert den Standby-Stromverbrauch und macht das Bauteil ideal für Anwendungen mit Dauerbetrieb und den Schlafmodus. Es zeichnet sich durch ein hervorragendes Versorgungsspannungsunterdrückungsverhältnis (PSRR) von 70 dB bei 1 kHz aus und filtert effektiv Eingangsspannungsrauschen und -welligkeit heraus, um empfindliche analoge Schaltungen, Mikrocontroller und HF-Module mit sauberer und stabiler Spannung zu versorgen.

Mit einer maximalen Ausfallspannung von nur 625 mV bei 250 mA gewährleistet der MCP1703AT-1802E/MBVAO auch bei Betrieb nahe der minimalen Eingangs-Ausgangs-Differenz eine hohe Regelungseffizienz und maximiert so die Batterienutzung in tragbaren Geräten. Das Gerät arbeitet zuverlässig in einem erweiterten Temperaturbereich von -40 °C bis +125 °C und eignet sich daher für Anwendungen in der Automobilindustrie, der Industrie und in rauen Umgebungen.

Hauptmerkmale und technische Vorteile

• Extrem niedriger Ruhestrom (typisch 2 µA): Minimiert den Stromverbrauch sowohl im aktiven als auch im Standby-Modus, was für batteriebetriebene Anwendungen, die eine lange Laufzeit und jahrelange Batterielebensdauer in stromsparenden IoT-Geräten erfordern, entscheidend ist.
• 250 mA Ausgangsstromfähigkeit: Ausreichende Stromversorgung für Mikrocontroller, Sensoren, Funkmodule und andere integrierte Schaltungen mit geringem Stromverbrauch bei gleichzeitig hervorragender Regelungsleistung
• Niedrige Dropout-Spannung (625 mV bei 250 mA): Gewährleistet die Regelung mit minimaler Spannungsdifferenz zwischen Eingang und Ausgang und maximiert so Effizienz und Batterienutzung während des gesamten Entladezyklus.
• Maximale Eingangsspannung 16 V: Der breite Eingangsspannungsbereich bietet Flexibilität im Design und Kompatibilität mit verschiedenen Stromquellen, darunter 12-V-Systeme in Kraftfahrzeugen, industrielle Stromversorgungen und Mehrzellen-Batteriekonfigurationen.
• Feste 1,8-V-Ausgangsspannung: Präzise Ausgangsspannung, ideal für moderne digitale Niederspannungsschaltungen, Mikroprozessoren, FPGAs und fortschrittliche Halbleiterbauelemente, die mit 1,8-V-Logikpegeln arbeiten.
• Hervorragende Netz- und Lastregelung: Hält die Ausgangsspannung trotz Schwankungen der Eingangsspannung oder des Laststroms stabil und gewährleistet so eine gleichbleibende Leistung unter allen Betriebsbedingungen.
• Hohe PSRR-Leistung (70 dB bei 1 kHz): Die überlegene Rauschunterdrückung schützt empfindliche Schaltungen vor Störungen durch die Stromversorgung – ein entscheidender Faktor für die analoge Signalverarbeitung und HF-Anwendungen.
• Thermischer Abschaltschutz: Der integrierte Überhitzungsschutz verhindert Geräteschäden im Fehlerfall und schaltet das Gerät automatisch ab, sobald die Sperrschichttemperatur einen sicheren Grenzwert überschreitet.
• Strombegrenzung: Eine interne Strombegrenzungsschaltung schützt vor Kurzschluss- und Überlastungszuständen und erhöht so die Systemzuverlässigkeit.
• Pin-Steuerung aktivieren: Die logikgesteuerte Abschaltfunktion ermöglicht die Steuerung der Leistungssequenz durch den Mikroprozessor und aktiviert extrem stromsparende Schlafmodi.
• Schnelles Einschwingverhalten: Reagiert schnell auf Laststromänderungen und gewährleistet die Stabilität der Ausgangsspannung unter dynamischen Betriebsbedingungen.
• AEC-Q100-Qualifizierung: Die Qualifizierung nach Automobilstandards gewährleistet Zuverlässigkeit in anspruchsvollen Automobilanwendungen mit strengen Qualitäts- und Zuverlässigkeitsstandards.
• RoHS-konform: Die bleifreie Konstruktion erfüllt internationale Umweltstandards und -vorschriften für die Einhaltung globaler Marktstandards.
• Kompaktes SOT-23-5-Gehäuse: Platzsparendes SMD-Gehäuse minimiert den Platzbedarf auf der Leiterplatte und ist ideal für tragbare und miniaturisierte Elektronikdesigns.
• Gurt- und Rollenverpackung: Produktionsfertiges Format für die automatisierte Bestückungsautomatisierung, wodurch die Fertigungskosten gesenkt und der Durchsatz in der Serienfertigung verbessert werden.

Anwendungsbereiche und Anwendungsfälle

Der MCP1703AT-1802E/MBVAO zeichnet sich durch seine Eignung für eine Vielzahl elektronischer Anwendungen aus, bei denen Energieeffizienz, Spannungsstabilität und kompakte Bauweise von größter Bedeutung sind:

Anwendungen für eingebettete Systeme und Mikrocontroller: Bietet eine saubere und stabile Stromversorgung für ARM Cortex-M, AVR, PIC, MSP430 und andere Mikrocontroller-Familien, die mit 1,8-V-Logikpegeln arbeiten. Ideal zur Versorgung der Kernspannungsschienen in Systemen mit mehreren Spannungen und gewährleistet so einen zuverlässigen Mikrocontroller-Betrieb bei minimalem Stromverbrauch. Perfekt für batteriebetriebene Anwendungen, die jahrelang mit Knopfzellen betrieben werden müssen.

IoT- und Drahtlosgeräte: Ideal für batteriebetriebene IoT-Sensoren, Smart-Home-Geräte, Wearables, Fitness-Tracker und drahtlose Sensornetzwerke, bei denen der extrem niedrige Ruhestrom die Batterielebensdauer deutlich verlängert. Der Ruhestrom von 2 µA ermöglicht einen mehrjährigen Batteriebetrieb im Energiesparmodus und ist somit ideal für Fernsensoren, Umweltüberwachungsgeräte und Lösungen zur Anlagenverfolgung.

Tragbare Unterhaltungselektronik: Versorgt Digitalkameras, MP3-Player, Handheld-Spielkonsolen, Fitness-Tracker, Smartwatches, E-Reader und andere tragbare Geräte mit Strom, die eine effiziente Spannungsregelung erfordern. Die niedrige Dropout-Spannung maximiert die nutzbare Akkukapazität und verlängert die Laufzeit zwischen den Ladevorgängen.

Industrielle Steuerung und Messtechnik: Geeignet für Prozessleitsysteme, Datenerfassungsgeräte, industrielle Sensoren, SPS und Messgeräte, die präzise Spannungsreferenzen erfordern. Der breite Betriebstemperaturbereich und die Qualifizierung nach Automobilstandard gewährleisten einen zuverlässigen Betrieb auch unter rauen Industriebedingungen.

Automobilelektronik: AEC-Q100 ist für Anwendungen im Automobilbereich qualifiziert, darunter Armaturenbrettanzeigen, Infotainmentsysteme, elektronische Steuergeräte (ECUs), Karosseriesteuergeräte, ADAS-Sensoren und fahrzeuginterne Netzwerksysteme. Zuverlässiger Betrieb auch unter extremen Temperaturen und Spannungsschwankungen im Fahrzeug.

Medizinische Geräte: Gewährleistet zuverlässiges Energiemanagement für tragbare medizinische Geräte, Patientenüberwachungsgeräte, Diagnoseinstrumente, Blutzuckermessgeräte, Pulsoximeter und tragbare Gesundheitsmonitore. Geringes Rauschen gewährleistet präzise Sensormessungen und Signalverarbeitung.

HF- und Kommunikationsmodule: Dank geringem Rauschen und exzellentem PSRR eignet es sich hervorragend zur Stromversorgung von HF-Transceivern, GPS-Modulen, Bluetooth-/WLAN-Chips, LoRa-Modulen, Mobilfunkmodems und anderen drahtlosen Kommunikationskomponenten. Es minimiert die Einkopplung von Netzteilrauschen in empfindliche HF-Schaltungen.

Analoge Signalverarbeitung: Ideal zur Stromversorgung präziser analoger Schaltungen, ADCs, DACs, Operationsverstärker, Sensorschnittstellenschaltungen und Instrumentenverstärker, bei denen minimales Versorgungsrauschen erforderlich ist. Die hohe PSRR gewährleistet eine saubere Stromversorgung für genaue analoge Messungen.

FPGA- und ASIC-Stromversorgung: Liefert eine stabile 1,8-V-Spannung für FPGA-Kernspannungen, I/O-Bänke und Hilfsstromversorgungen. Geeignet zur Stromversorgung des Konfigurationsspeichers und der zugehörigen Schaltungen in FPGA-basierten Designs.

Netzteile für Speicher: Liefern eine saubere und stabile Stromversorgung für SRAM-, DRAM-, Flash- und EEPROM-Bausteine, die eine Versorgungsspannung von 1,8 V benötigen. Geringes Rauschen verhindert Datenbeschädigung und gewährleistet einen zuverlässigen Speicherbetrieb.

Designüberlegungen & Integration

Bei der Integration des MCP1703AT-1802E/MBVAO in Ihre Schaltung sind ein korrektes Leiterplattenlayout und die Auswahl geeigneter Bauteile entscheidend für eine optimale Leistung. Platzieren Sie einen 1-µF-Keramikkondensator am Eingangspin so nah wie möglich am Bauteil, um Stabilität zu gewährleisten und eine lokale Ladungsspeicherung für transiente Lastströme zu ermöglichen. Ein 1-µF-Keramikkondensator am Ausgang ist erforderlich, um die Stabilität zu gewährleisten und das Einschwingverhalten bei Laststromänderungen zu verbessern.

Die niedrige Dropout-Spannung von 625 mV bei Volllast ermöglicht den Betrieb mit Eingangsspannungen bis hinunter zu 2,425 V (1,8 V Ausgang + 0,625 V Dropout) und ist somit mit Lithium-Ionen-Einzelzellen über deren gesamten Entladezyklus von 4,2 V bis 2,7 V kompatibel. Für Anwendungen, die einen Betrieb mit noch niedrigeren Eingangsspannungen erfordern, empfiehlt es sich, den Laststrom zu reduzieren, um die niedrigere Dropout-Spannung auch bei geringeren Strömen auszunutzen.

Die thermischen Eigenschaften des Bauteils sollten anhand der Umgebungstemperatur und der Leistungsaufnahmeanforderungen Ihrer Anwendung bewertet werden. Die maximale Verlustleistung berechnet sich aus (VIN - VOUT) × IOUT. Ein geeignetes Leiterplattenlayout mit ausreichend Kupferfläche zur Wärmeableitung gewährleistet einen zuverlässigen Langzeitbetrieb. Das SOT-23-5-Gehäuse bietet eine gute Wärmeleistung, wenn es auf einer Leiterplatte mit entsprechender Kupferfläche montiert ist.

Der Enable-Pin ermöglicht die Steuerung des Reglers durch den Mikroprozessor und aktiviert so die Leistungssequenzierung und extrem stromsparende Abschaltmodi. Wird der Enable-Pin auf Low-Pegel gezogen, schaltet das Gerät in den Abschaltmodus mit einem typischen Abschaltstrom von unter 1 µA. Für den normalen Betrieb muss der Enable-Pin auf High-Pegel gezogen oder offen gelassen werden (interner Pull-up-Widerstand).

Für rauschempfindliche Anwendungen empfiehlt sich der Einsatz zusätzlicher Ausgangsfilter oder einer Pi-Filter-Konfiguration zur weiteren Rauschreduzierung. Der hervorragende PSRR-Wert von 70 dB bei 1 kHz bietet eine überlegene Unterdrückung von Eingangsspannungswelligkeit und Rauschen. Für extrem rauschempfindliche analoge oder HF-Schaltungen kann eine zusätzliche Filterung jedoch von Vorteil sein.

Qualitätssicherung und Zuverlässigkeit

Der von Microchip Technology , einem weltweit anerkannten Marktführer in der Halbleiterinnovation mit jahrzehntelanger Erfahrung in analogen und Mixed-Signal-Lösungen, gefertigte MCP1703AT-1802E/MBVAO durchläuft strenge Qualitätskontrollen und Validierungsverfahren. Jede Komponente wird nach höchsten Industriestandards hergestellt und durch umfassende technische Dokumentation, Applikationshinweise und Referenzdesigns ergänzt.

Das Gerät ist nach AEC-Q100 qualifiziert und erfüllt damit die strengen Qualitäts- und Zuverlässigkeitsstandards der Automobilindustrie. Diese Qualifizierung umfasst umfangreiche Tests hinsichtlich Temperaturwechselbeständigkeit, Lebensdauer bei hohen Temperaturen, Feuchtigkeitsempfindlichkeit und Schutz vor elektrostatischer Entladung (ESD) und gewährleistet so einen zuverlässigen Betrieb auch unter anspruchsvollsten Bedingungen.

Microchips Qualitätsanspruch gewährleistet eine gleichbleibende Leistung über den gesamten Betriebstemperaturbereich von -40 °C bis +125 °C und während des gesamten Produktlebenszyklus. Das Bauteil ist für industrielle Temperaturbereiche qualifiziert und erfüllt strenge Zuverlässigkeitsanforderungen für unternehmenskritische Anwendungen, darunter Automobil-, Industrie- und Medizintechnik.

Integrierte Schutzfunktionen wie thermische Abschaltung und Strombegrenzung erhöhen die Systemzuverlässigkeit und schützen sowohl den Regler als auch nachgeschaltete Schaltungen vor Fehlerzuständen. Die robuste Konstruktion gewährleistet langfristige Zuverlässigkeit selbst unter rauen Betriebsbedingungen mit Spannungsspitzen, extremen Temperaturen und elektrischem Rauschen.

Verpackungsinformationen & Bestellung

Der MCP1703AT-1802E/MBVAO wird in einem kompakten SOT-23-5 (TSOT-23-5) SMD-Gehäuse geliefert und bietet ein optimales Verhältnis zwischen geringem Platzbedarf und einfacher Montage. Die 5-polige Konfiguration umfasst VIN, VOUT, GND, Enable und einen nicht belegten Pin und bietet somit alle notwendigen Funktionen auf kleinstem Raum.

Dieses Produkt ist in Tape & Reel (TR) -Verpackung erhältlich und für automatisierte Montageprozesse mit hohem Durchsatz optimiert. Diese Verpackungsart schützt die Komponenten während Transport und Lagerung und ermöglicht gleichzeitig einen effizienten Betrieb der Pick-and-Place-Maschinen. Dadurch reduzieren Sie Ihre Produktionskosten und steigern die Fertigungsausbeute. Standardmäßige Rollenmengen erleichtern die Bestandsverwaltung und Produktionsplanung.

Das SOT-23-5-Gehäuse ist mit gängigen SMT-Bestückungsverfahren kompatibel und benötigt nur minimalen Platz auf der Leiterplatte, wodurch es sich ideal für platzsparende Designs eignet. Das Gehäuse bietet eine gute Wärmeleistung und ist sowohl für Reflow- als auch für Wellenlötverfahren geeignet, sofern die entsprechenden Temperaturprofile eingehalten werden.

Technischer Support und Dokumentation

Vollständige technische Spezifikationen, elektrische Kennlinien, Anwendungsschaltungen und Designrichtlinien finden Sie im ausführlichen Datenblatt des Herstellers. Microchip bietet umfangreiche Anwendungshinweise zu Themen wie Leiterplattenlayout, Stabilitätsanalyse, Rauschunterdrückungstechniken und Best Practices für die Stromversorgungsentwicklung.

Referenzdesigns und Evaluierungsboards stehen zur Verfügung, um Ihren Entwicklungsprozess zu beschleunigen und die optimale Implementierung des MCP1703AT-1802E/MBVAO in verschiedenen Anwendungen zu demonstrieren. Unser technisches Support-Team unterstützt Sie bei der Bauteilauswahl, gibt Empfehlungen zum Schaltungsdesign und hilft bei der Fehlerbehebung, um eine erfolgreiche Integration in Ihre Projekte zu gewährleisten.

SPICE-Modelle und Simulationstools ermöglichen die Schaltungssimulation und Leistungsanalyse bereits in der Entwurfsphase und unterstützen Sie so bei der Optimierung Ihres Netzteils vor der Prototypenerstellung. Microchip bietet Ihnen umfangreiche technische Ressourcen wie Webinare, Schulungsmaterialien und Design-Tools zur Unterstützung Ihrer Entwicklungsarbeit.

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