線性穩壓器是電力電子領域的基礎元器件，作用是將較高的輸入電壓轉換為穩定的低壓輸出。這類電壓轉換器的工作模式類似動態電阻，可根據電路的工作電流實時調節自身阻值，確保輸出電壓始終保持恒定。

如今市場上的開關模式電源轉換器易用性高、能效表現優異，線性穩壓器的應用場景雖因此有所減少，但在一個領域，線性穩壓器仍占據著不可替代的地位：對開關穩壓器的輸出電壓進行濾波處理。

圖1所示的開關電源（SMPS）由于其開關特性產生輸出波紋。線性穩壓器通常具有良好的電源抑制比（PSRR），這表明其在廣泛頻率范圍內降低噪聲的能力。

1. 線性穩壓器用于濾波開關穩壓的典型應用。

對超低噪聲線性穩壓器的需求

但對于對噪聲敏感的應用場景，標準線性穩壓器的性能仍無法滿足需求。這類場景中，超低噪聲線性穩壓器能在能效與性能之間實現精準平衡 —— 除了擁有高電源抑制比，這類穩壓器自身產生的噪聲極低，在 1 赫茲至 100 千赫茲的低頻段表現尤為突出。

超低噪聲電源的典型應用場景，涵蓋各類高低帶寬的精密模擬電路，如鎖相環、壓控振蕩器、混頻器、低噪聲放大器、功率放大器，同時也適用于高精度儀器儀表類應用。

部分此類應用中，若能檢測電源的工作狀態，將為電路運行帶來極大助力。系統可通過獲取線性穩壓器的輸入電壓、輸出電壓、負載電流、工作溫度等數據，確認電路是否處于正常工作狀態。

與數字低壓差線性穩壓器的通信交互

數字低壓差線性穩壓器應運而生。這類穩壓器的基礎設計與傳統超低噪聲低壓差線性穩壓器一致，核心新增了PMBus 數字接口，可實現數據通信并對電源的工作狀態進行優化調節。圖2展示了與圖1類似的系統，核心差異在于采用了 LT3074 這款數字低壓差線性穩壓器。

2. 實現數字線性穩壓器以應用于超低噪聲應用。

數字低壓差線性穩壓器是電力電子領域的全新產品品類。此前，工程師需將 LTC2972 這類數字接口器件，與 LT3041 這類超低噪聲線性穩壓器搭配使用，這種方案的弊端是會增大整體方案的體積，同時讓電路設計更為復雜。

而 LT3074 這類新型數字低壓差線性穩壓器，實現了所有功能的單芯片集成。這款線性穩壓器搭載數字接口，可通過該接口設置限流值、輸出電壓等參數，同時也能通過接口實現遙測功能，獲取電源的各項工作狀態數據。

系統運行時，微控制器與該數字穩壓器進行通信交互。研發調試階段，可借助 LTpowerPlay 這款免費軟件進行評估，該軟件可從亞德諾半導體官網下載，是一款圖形化用戶界面工具，能通過 USB 轉 PMBus 接口與數字低壓差線性穩壓器實現通信（見圖3）。

3. LTpowerPlay 軟件可用于與數字 LDO 通信。

多年來，工程師始終難以將數字接口與超低噪聲低壓差線性穩壓器集成在一起，核心難點在于二者存在本質的兼容性問題：帶時鐘的數字電路本身就是典型的噪聲源，而這正是超低噪聲模擬電路需要極力規避的。要將二者集成在單顆芯片上且不損失性能，技術難度極高。而 LT3074 做到了這一點，該器件在 10 赫茲至 100 千赫茲頻段的均方根噪聲僅為 1.2 微伏。

這一技術突破成為線性穩壓器領域的重大創新，推動了首款真正意義上的數字低壓差線性穩壓器落地。這類器件將為射頻、儀器儀表、醫療等領域的高端系統研發賦能：集成的遙測功能讓系統運行更穩定，參數可調的特性讓系統功能更豐富，高度的集成化設計則大幅縮小了方案體積。