一、產品概述
RT9193-33GB 是由臺灣瑞昱半導體公司（RichTek）設計和生產的一款低壓差線性穩壓器（LDO，Low Dropout Regulator）。該器件以其高精度、高輸出電流能力、低壓差、低靜態電流以及快速響應速度等優勢，在移動設備、電池供電系統、消費電子、工業控制等眾多領域獲得廣泛應用。RT9193-33GB 專為提供 3.3V 穩定電源而設計，其典型應用場景包括單節鋰電池供電系統、便攜式儀表、網絡通信設備、嵌入式系統、傳感器電路等。

RT9193-33GB 內部集成了誤差放大器、基準電壓源、過流保護以及熱關斷保護等功能模塊，能夠在輸入電壓略高于輸出電壓的情況下，依然保持穩定的輸出，最大限度地提高功率效率，同時保證系統的可靠性和安全性。該器件采用 TO-252-2（DPAK）小型表面貼裝封裝形式，具有良好的熱性能和散熱能力。RT9193-33GB 的封裝標識為“GB”，其中“33”表示輸出電壓為 3.3V。

在實際設計中，工程師常常選擇 RT9193-33GB 作為后級穩壓器，以對電源進行二次穩定處理，當前級電源不足以滿足系統對電壓精度和噪聲抑制的要求時，RT9193-33GB 可以提供更精確、干凈的 3.3V 電源輸出。此外，它也可用于將高壓電池組、USB 5V 或其他更高電壓轉換為穩定的 3.3V，用于為 MCU、傳感器、顯示屏等模塊供電。總體而言，RT9193-33GB 以其高性能、低成本、易于布局等特點，成為眾多設計師的首選方案。

二、主要特性與功能
RT9193-33GB 作為一款高性能低壓差線性穩壓器，具備以下主要特性與功能：

1. 低壓差（Low Dropout）

• 輸入電壓與輸出電壓之差（V_IN ? V_OUT）在滿載狀態下僅需約 0.15V 左右。

• 在 300mA 輸出電流時，保證系統在電源電壓接近輸出電壓時依然能夠正常穩壓，適用于電池電壓逐漸下降的場景。

2. 高輸出電流能力

• 內部設計使其能夠持續提供最高 300mA 的輸出電流。

• 對于多數低功耗數字電路、模擬電路以及傳感器系統來說，300mA 的輸出能力足以滿足其工作需求。

3. 高精度輸出電壓

• 內部基準誤差較小，典型基準精度為 ±1.0％（在全溫范圍內）。

• 輸出電壓容差低于 ±2.0％，在實際應用中能夠充分保證數字電路及模擬電路的穩定運行，減少電源電壓對性能的影響。

4. 低靜態電流（Quiescent Current）

• 在無負載或輕載狀態下，僅需約 55μA 的靜態電流，適用于待機模式下需要極低功耗的設備。

• 較低的靜態電流不僅降低了損耗，還能顯著延長電池壽命，對便攜式、移動式設備非常友好。

5. 優異的線性調整率（Line Regulation）與負載調整率（Load Regulation）

• 典型線性調整率為 0.02％/V，負載調整率為 0.1％（在 1mA 至 300mA 負載范圍內）。

• 良好的線性調整率能夠使輸出電壓在輸入電壓發生波動時保持穩定；優異的負載調整率保證在負載電流變化時輸出電壓的抖動極小。

6. 快速響應能力

• 當負載電流快速變化時，RT9193-33GB 能夠在微秒級別內將誤差信號反饋到輸出級，使輸出電壓迅速恢復到穩態。

• 對于一些動態負載變化較大的應用場合，如無線通信模塊在發送和接收之間切換時，對電源的瞬態響應要求高，RT9193-33GB 可以有效滿足此類需求。

7. 過流保護與熱關斷保護

• 內置限流電路，當輸出電流超過設定閾值時會自動限制電流，以避免器件因過熱或過載而損壞。

• 當器件內部溫度超過設定溫度閾值（約 150℃ 左右）時，熱關斷電路會自動關閉輸出，當溫度下降到允許范圍后再恢復正常工作。

8. 輸入/輸出極性反接保護

• RT9193-33GB 的內部設計對輸入端進行反向保護，防止在誤接情況下反向電壓損壞器件。

• 即使在輸入端出現負電壓或與輸出端短路時，器件依然能夠保全自身不被損壞，提高系統的可靠性。

9. 封裝與引腳兼容性

• 標準 DPAK（TO-252-2）封裝，具有良好的散熱性能和 PCB 布局靈活性。

• 引腳排列與多數同類 3.3V LDO 器件兼容，方便工程師在設計時進行替換或升級。

三、引腳排列與封裝信息
RT9193-33GB 通常采用 TO-252-2（DPAK）小型表面貼裝封裝形式。以下為封裝尺寸與引腳定義：

1. 封裝外形尺寸

• 封裝寬度約 6.5mm，長度約 6.5mm，高度約 2.5mm。

• 采用 DPAK（TO-252-2）標準封裝，具有良好的散熱底板，可通過 PCB 銅箔有效導熱。

• 封裝底部未涂覆膠水，確保與 PCB 均有充分接觸，提高熱阻性能。

2. 引腳定義

• 散熱底板與地端等電位，可通過 PCB 上的大面積銅箔連接到地平面，提高散熱能力。

• 在布局時，底部大面積銅箔也可以作為良好的干擾屏蔽，減小電磁干擾對內部基準電路的影響。

• 接入待穩壓的輸入電源，建議在引腳與電源之間放置去耦電容，以降低輸入電源的阻抗并提供瞬時電流。

• 對于長距離電源路徑或電源噪聲較大的場合，應在輸入端放置 1μF ~ 10μF 的陶瓷電容和適當的鉭電容或固態電容組合，以提高濾波效果。

• 提供穩壓后的 3.3V 電壓輸出，負載從此引腳獲取電源。

• 建議在引腳與負載之間盡量減少干擾路徑，布局時盡量靠近負載側放置去耦電容，降低輸出電壓紋波與噪聲。

• 對于固定電壓版本（RT9193-33），此引腳內部連接到基準電壓源，用于反饋比較。對于可調版本（RT9193-ADJ），此引腳需要外部接分壓電阻以設定所需輸出電壓。

• 接地時需與 PCB 地面平面進行良好共地，以保證基準電壓穩定與噪聲抑制。

• 引腳 1（ADJ/GND）：調節端/地端

• 引腳 2（OUT）：輸出端

• 引腳 3（IN）：輸入端

• 散熱底板（Tab/Pad）：地端

3. 封裝特性

• DPAK（TO-252-2）擁有較低的熱阻 RθJA（典型約 30°C/W），在 300mA 輸出時能夠將器件溫度控制在安全范圍內。

• 由于封裝體積小，占用 PCB 面積約 7mm × 7mm，可適應便攜式設備、空間受限的設計環境。

• 焊盤設計兼容多種貼片回流工藝，貼片焊接可靠且適合批量生產。

四、技術參數與性能指標
RT9193-33GB 具有一系列關鍵技術參數與性能指標，下面對各項指標進行詳細說明：

1. 輸入電壓范圍

• 最低輸入電壓：2.2V

• 最高輸入電壓：5.5V

• 輸入電壓范圍寬泛，能夠適應單節鋰離子電池供電（滿充約 4.2V，放電至 3.0V 左右），以及 USB 5V 電源或其他 5V 來源的應用。

2. 輸出電壓

• 固定版本（RT9193-33GB）：3.3V ±1.0%（在室溫條件下）。

• 在 -40℃ 至 +85℃ 工作溫度范圍內，輸出電壓精度為 ±2.0%。

• 可調版本（RT9193-ADJ）：輸出電壓通過外部兩個電阻分壓進行設置，理論范圍從 1.24V 至 (V_IN ? V_Dropout)。

3. 輸出電流能力

• 最大輸出電流：300mA。

• 當負載電流超過 300mA 時，內部限流電路啟動，將輸出電流限制在安全閾值，防止過流損壞。

4. 壓差電壓（Dropout Voltage）

• 在 300mA 負載電流時，典型壓差約為 0.15V。

• 在輕載條件下（如 1mA），壓差更低，僅約 0.1V 以下。

• 低壓差設計能夠在輸入電壓與輸出電壓接近時仍保持穩壓，尤其適用于電池電量不足時系統仍需維持穩定 3.3V 的場合。

5. 靜態電流（Quiescent Current）

• 在無負載或輕載狀態（I_OUT < 1mA）下，靜態電流典型值為 55μA。

• 對于待機功耗要求苛刻的設備而言，低靜態電流能夠顯著降低整體系統功耗，提高電池續航。

6. 線性調整率（Line Regulation）

• 輸入電壓在額定范圍內變化時輸出電壓的變化率：典型為 0.02％/V。

• 例如，當輸入電壓從 3.3V 上升至 5.5V 時，輸出電壓變化僅約數十毫伏。

7. 負載調整率（Load Regulation）

• 負載電流在 1mA 至 300mA 之間變化時，典型輸出電壓變化率為 0.1%。

• 在動態負載變化時，輸出電壓保持平穩，抑制因負載突變帶來的電壓跳動。

8. 溫度范圍

• 工作溫度范圍：-40℃ 至 +85℃。

• 器件的過熱保護閾值約為 +150℃，當內部溫度超過該閾值時，自動進入熱關斷狀態。

9. 輸出噪聲與紋波抑制（PSRR）

• 在 1kHz 下，PSRR（電源抑制比）典型值可達 60dB。

• 在高頻波段（100kHz 至 1MHz），PSRR 約為 50dB 左右。

• 優秀的紋波抑制性能可有效隔絕輸入電源紋波對負載的影響，特別適合對噪聲敏感的模擬電路和 RF 應用。

10. 瞬態響應時間

• 負載電流從 10mA 躍升至 300mA 時，典型恢復時間在數十微秒級。

• 高速瞬態響應確保輸出電壓在動態負載條件下快速穩定至穩態，避免系統出現短暫的電壓跌落。

11. 保護功能

• 過流保護（OCP）：當輸出電流超過設定閾值（約 500mA）時，限流電路啟動并將輸出電流控制在安全范圍。

• 熱關斷保護（Thermal Shutdown）：內部溫度超過約 150℃ 時，關閉輸出；當溫度恢復到安全范圍時自動重啟。

• 保護電路反應速度快，可在異常工作狀態下迅速介入，防止器件和系統損壞。

五、工作原理與內部結構
要了解 RT9193-33GB 的工作原理，可從其基本電路框圖與功能模塊入手，包括基準電壓源、誤差放大器輸出級、限流與保護電路等關鍵組件。

1. 基準電壓源（Bandgap Reference）

• 將溫度漂移最小的基準電壓（約為 1.24V）提供給誤差放大器的參考端。

• 由于基準電壓具有高精度和溫度補償特性，因此無論環境溫度如何變化，輸出電壓的絕對值都能保持穩定。

2. 誤差放大器（Error Amplifier）

• 通過比較反饋端（OUT 引腳分壓或固定版本內部反饋）與基準電壓，將誤差信號放大并驅動輸出級。

• 當輸出電壓低于設定值時，誤差放大器輸出電壓升高，使得通過輸出級的導通能力增強；反之，當輸出電壓高于設定值時，導通能力降低。

• 該回路閉環工作方式使輸出電壓保持在預設值附近，典型動態調整帶寬在數兆赫茲范圍內。

3. 輸出級（Pass Transistor）

• 內部采用 PNP 或 P-Channel MOSFET 作為輸出功率晶體管。

• 在正常穩壓工作時，輸出級晶體管根據誤差信號的驅動大小調節導通阻抗，確保輸出電壓穩定在 3.3V。

• P-Channel MOSFET 由于導通電阻相對較低，在大電流輸出時能夠減少功率損耗。

4. 限流電路（Current Limiting）

• 檢測輸出電流，當電流超過設定值時，通過降低輸出級驅動信號使輸出電流保持在該閾值。

• 通過內置的電阻采樣或電流鏡放大方式實現限流功能，可保護器件本身以及后級負載免受短路或過載沖擊。

5. 熱關斷電路（Thermal Shutdown）

• 內部集成溫度傳感器，當芯片結溫超過設定溫度閾值（大約 +150℃）時，關斷輸出級。

• 當結溫下降到安全區間后，自動恢復輸出，從而避免因過熱導致的永久性損壞。

6. 穩定性與補償網絡

• RT9193-33GB 內部已完成穩定性補償，無需用戶在 OUT 至 GND 之間添加外部補償網絡。

• 為保證環路穩定性并抑制振蕩，建議在輸出端與地之間放置至少 1μF 至 10μF 的陶瓷電容，ESR（等效串聯電阻）應在 5mΩ 至 50mΩ 范圍內。過低或過高的 ESR 都可能損害環路穩定性。

7. 去耦與濾波建議

• 在 IN 引腳與地之間放置 1μF 陶瓷電容，盡量靠近器件引腳，以減少寄生電感帶來的瞬態響應延遲。

• 在 OUT 引腳與地之間放置 1μF 至 10μF 的陶瓷電容，結合適當的鉭電容，進一步降低輸出電壓紋波，并提高瞬態響應性能。

六、典型應用電路
以下以單節鋰電池供電的 3.3V 供電設計為例，介紹 RT9193-33GB 在實際電路中的應用與布局注意事項：

典型應用電路圖

   +Li電池（約4.2V）  
     |  
   [電源開關]  
     |  
   IN ──┬── C1 (1μF 陶瓷) ── GND  
        |  
       RT9193-33GB  
     OUT ──┬── C2 (4.7μF 陶瓷 + 10μF 鉭電容) ── GND  
        |  
      ... 供電給 MCU、傳感器、顯示屏等  
  GND ────────────────────────

1. 電源輸入端（IN）布局

• C1 為陶瓷去耦電容，推薦 1μF 以上，放置位置距離 IN 引腳盡可能近，以降低輸入來源與穩壓器之間的阻抗。

• 對于電池供電設計，可在電池正極與 IN 之間加裝保護二極管或肖特基二極管，以防止電池反接。

2. 電源輸出端（OUT）布局

• C2 由陶瓷電容和鉭電容組合，陶瓷電容可提供高頻濾波，鉭電容可更好地抑制低頻紋波及瞬態負載變化。

• 去耦電容切忌過遠，建議放置在 OUT 引腳與 GND 引腳之間，位置距離 < 3mm。

3. 地線布局與散熱

• GND 需要與器件的散熱底板（Tab）良好連接，形成星形接地，避免多條地線形成回路噪聲。

• PGN（電源地）應直接與系統地平面相連，減少共模干擾。

• 盡量在散熱底板下方鋪設大面積銅箔，并通過多過孔（Via）將熱量傳導到 PCB 的內部或底層地平面，以提高散熱效率。

4. 輸入與輸出電壓監測

• 使用外部電壓檢測電路（如 ADC 或電壓比較器）可監測電池電壓和輸出電壓，以實現欠壓保護與系統自檢。

• 當電池電壓低于一定閾值時，通過 MCU 控制進入低功耗或關機狀態，避免電池過度放電。

七、應用場景與設計要點
RT9193-33GB 的高可靠性、低功耗及易用性決定了它在眾多場景下的廣泛應用。以下列舉若干典型應用場景，并針對每個場景給出設計要點：

應用場景列表

• 單節鋰電池供電的便攜式設備

• 調制解調器、路由器等網絡通信設備

• 傳感器節點與數據采集系統

• 工業控制與電機驅動輔助電源

• 無線射頻模塊與微波前端電源

• 智能家居與可穿戴設備

1. 單節鋰電池供電的便攜式設備

• 設計要點：電池電壓從滿充的 4.2V 至放電至 3.0V 不等，必須保證 LDO 在最低輸入電壓 3.3V + Dropout 時依然能提供穩定輸出。RT9193-33GB 在 300mA 負載下僅需約 0.15V 壓差，可確保在鋰電池電壓降至約 3.45V 時仍能輸出穩定 3.3V 電源，延長電池的使用時間。

• 關注點：溫度增高會導致LDO 的工作溫度上升，需要合理選擇 PCB 散熱布局，并預留散熱空間。

2. 網絡通信設備（如無線路由器、調制解調器）

• 設計要點：無線通信模塊在發送信號時瞬時電流會顯著增加，要求 LDO 擁有快速的瞬態響應能力。RT9193-33GB 每當負載突變時，能在微秒級恢復至穩態，保證 RF 模塊正常發射，避免信號畸變或功率下降。

• 關注點：需要在 IN 端放置足夠大的去耦電容，并在 OUT 端放置低 ESR 電容組合，減少紋波與電源噪聲對射頻性能的影響。

3. 傳感器節點與數據采集系統

• 設計要點：模擬傳感器對于電源噪聲極為敏感，尤其在低電平信號放大時，LDO 的輸出噪聲與紋波會直接影響測量精度。RT9193-33GB 優異的 PSRR（1kHz 下達到 60dB 以上）能夠有效過濾輸入端的紋波干擾，提供干凈的 3.3V 電源。

• 關注點：對 ADC、DAC 等高精度電路可以在輸出端再加隔離濾波、電感等手段，進一步凈化電源；同時注意 LDO 與傳感器接地回路避免形成地回路。

4. 工業控制與電機驅動輔助電源

• 設計要點：工業環境下電源噪聲大、電壓波動頻繁，而 RT9193-33GB 的線性調整率優異，能夠在輸入電壓波動時將輸出電壓控制在 ±0.02% 變化范圍內，保障數字控制電路、模擬信號放大電路等正常工作。

• 關注點：當電機啟動或停止時，會對電網產生沖擊；建議在 IN 端加裝濾波電路（如 LC 濾波），并在 OUT 端增加瞬態響應電容，避免系統重置或閃爍。

5. 無線射頻模塊與微波前端電源

• 設計要點：高頻前端電路對于電源抑制比要求極高，RT9193-33GB 在高頻段的 PSRR 達到 50dB 左右，可滿足多數無線模塊的需求。其低輸出噪聲（典型 30μV RMS）對射頻性能影響小，避免諧波輻射、頻偏等問題。

• 關注點：射頻應用中，布局布線尤為關鍵，LDO 與天線或 RF 板塊應保持一定距離，并配合地平面優化輻射路徑，增強 EMI 抑制效果。

6. 智能家居與可穿戴設備

• 設計要點：對外觀尺寸及續航時間要求較高，RT9193-33GB 體積小、靜態電流低（55μA），適合用于智能手環、智能音箱、智能遙控器等設備，為 MCU、傳感器及顯示模塊提供穩定電源。

• 關注點：可穿戴設備對人體安全、輻射、低功耗模式切換要求高，LDO 應配合 MCU 進入深度睡眠、關閉外設電源等功能以降低整體功耗。

八、使用注意事項與設計建議
在實際應用中，為了充分發揮 RT9193-33GB 的性能，并避免常見的設計錯誤，需要重點關注以下使用注意事項與設計建議：

1. 去耦電容的選擇與布局

• 在 IN 與 GND 之間至少放置 1μF 陶瓷電容，建議使用 X5R 或 X7R 介質，以保證在工作溫度范圍內電容值的穩定。

• 在 OUT 與 GND 之間使用 1μF 至 10μF 的陶瓷電容組合鉭電容，有助于降低輸出紋波并提高瞬態響應。

• 布局時盡量將去耦電容放置在 LDO 引腳附近，且走線短、寬、粗，以減小寄生電感帶來的電壓沖擊。

2. PCB 布局與散熱設計

• 將 RT9193-33GB 的散熱底板直接對準 PCB 的地平面，使用多過孔將熱量傳導至下層，形成散熱網絡。

• 周圍地平面盡量開闊且相連，以減小熱阻，同時有助于 EMI 屏蔽。

• 輸出引腳至負載的走線應盡量寬且直，避免窄長走線帶來的電壓跌落和電磁干擾。

3. 濾波與 EMI 抑制

• 對于 EMI 敏感系統，可在 IN 端增加共模電感或差模電感，結合陶瓷電容形成 LC 濾波網絡，抑制外部干擾。

• 在 OUT 端如果需要更嚴格的 EMI 控制，可以加入 RC 濾波或 Pi 型濾波，進一步降低輸出噪聲。

• 對于無線射頻應用，應在 LDO 輸出與 RF 前端之間加入合適的隔離元件（如 Ferrite bead），減少電源回路對射頻性能的影響。

4. 散熱保護與溫度監控

• 當 LDO 輸出電流較大時（接近 300mA），器件功耗 P = (V_IN ? V_OUT) × I_OUT 會顯著增加，需要通過 PCB 散熱設計將熱量及時導出。

• 在布局時，可以在底部焊盤周圍留出足夠的散熱銅箔區域，將熱量傳導至 PCB 內層或底層地平面。

• 對于長期高負載工作環境，可考慮在 PCB 上貼裝溫度傳感器（如熱敏電阻）對 LDO 附近溫度進行實時監測，當溫度過高時，系統采取限流或休眠策略。

5. 輸入電壓防反接與低壓檢測

• 為防止電池或其他電源反接，可在 IN 引腳與電源之間串聯肖特基二極管或 MOSFET 反向保護電路。

• 在系統中加入欠壓檢測電路，當電池電壓不足以保持輸出 3.3V（如小于 3.5V）時，通過 MCU 控制進入待機模式或發送低電量警告，避免電池過度放電。

6. 輸出短路與過流保護設計

• 雖然 RT9193-33GB 自帶限流保護，但在設計中應盡量避免短路情況發生，如加裝熔斷器或 PTC 自恢復保險絲，限制故障電流。

• 對于有可能產生突發短路的負載（如驅動諧振電感或電機），可在輸出端加裝熔斷器或額外組件，實現多重保護。

7. 動態供電管理與功耗優化

• 對于需支持睡眠/喚醒模式的設備，可在 MCU 控制下，通過使能腳（如果有的話）或控制輸入開關元件，實現 LDO 的快速斷電，降低待機功耗。

• 如果系統需要多個電壓軌，可將 RT9193-33GB 與其他不同輸出電壓的 LDO 進行組合，并根據模塊活動狀態動態切換，提高整體能效比。

九、競爭產品對比與選型指南
在進行系統設計時，工程師常常需要在多款同類 3.3V LDO 中進行選型。以下將 RT9193-33GB 與幾類常見競爭產品進行對比，并給出選型建議：

對比列表

• MIC5319-3.3YWT（Micrel 出品）

• AMS1117-3.3（臺灣華弈科技）

• TLV70033（TI 出品）

• AP7330-33（Diodes Inc. 出品）

1. RT9193-33GB vs. MIC5319-3.3YWT

• 壓差電壓：RT9193-33GB 在 300mA 負載時壓差約 0.15V；MIC5319-3.3 在 500mA 時壓差約 0.2V。若輸出電流在 300mA 以內，RT9193-33GB 具備更低壓差優勢。

• 靜態電流：RT9193-33GB 典型為 55μA；MIC5319 在 500μA 左右，RT9193-33GB 在待機模式下更省電。

• 封裝：二者均采用 DPAK 封裝，但 MIC5319 也提供 SOT-23 等更小封裝形式。若空間非常緊湊，可考慮 MIC5319 的小體積版本；若功耗和壓差要求嚴格，則更傾向于 RT9193-33GB。

2. RT9193-33GB vs. AMS1117-3.3

• 壓差電壓：AMS1117-3.3 在 800mA 負載時壓差約 1.1V，而在 300mA 負載時約 1.0V；RT9193-33GB 只有 0.15V，因此在電壓余量較小時，RT9193-33GB 更具優勢。

• 靜態電流：AMS1117-3.3 靜態電流約 5mA，適合大電流應用，而 RT9193-33GB 設定為 55μA，適合低功耗設計。

• 應用場景：如果系統電流需求高于 1A，且輸入電壓較高（如 5V 以上）且空間對功耗要求不高，可選擇 AMS1117-3.3；若注重電池續航與低壓差性能，則優選 RT9193-33GB。

3. RT9193-33GB vs. TLV70033

• 壓差電壓：TLV70033 在 300mA 負載時壓差約 0.22V，比 RT9193-33GB 略高；而在 150mA 負載時可達到 0.15V，相近于 RT9193-33GB。

• 靜態電流：TLV70033 典型僅 30μA，低于 RT9193-33GB；若對待機功耗要求特別苛刻，可考慮 TLV70033。

• 溫度范圍：兩者均支持工業級溫度范圍，-40℃ 至 +85℃；但 TLV70033 在 -40℃ 下靜態電流會稍微增加。

• 噪聲與 PSRR：TLV70033 噪聲較低，適合對電源噪聲極為敏感的 RF 應用；RT9193-33GB 在中高頻段的 PSRR 優勢明顯，適合寬頻段干擾抑制。

4. RT9193-33GB vs. AP7330-33

• 壓差電壓：AP7330-33 在 300mA 負載時約 0.18V，與 RT9193-33GB 相近；在 150mA 負載時可低至 0.12V，略優于 RT9193-33GB。

• 靜態電流：AP7330-33 的靜態電流約為 40μA，低于 RT9193-33GB；在超低功耗應用中具有優勢。

• 封裝選擇：AP7330-33 提供多種小封裝（SOT-23-3、SOT-23-5、TSOT-23 等），便于在空間受限場合使用；而 RT9193-33GB 僅有 DPAK 封裝版本。

• 保護功能：二者均具備過流保護與熱保護功能，但 AP7330-33 的限流閾值略低，更適合保護弱電負載；RT9193-33GB 能承受更高瞬態電流沖擊。

選型建議

1. 如果系統主要關注低壓差（Dropout）特性，需要在電池電壓迅速下降時仍保證 3.3V 輸出，應優先考慮 RT9193-33GB。

2. 若設備待機功耗是設計重點，則可在 RT9193-33GB 與 TLV70033、AP7330-33 中綜合對比靜態電流指標。

3. 當系統需要小巧封裝、節省 PCB 面積時，可考慮 TLV70033 或 AP7330-33 的 SOT-23 系列；若功率散熱需求較高，RT9193-33GB 的 DPAK 封裝提供更好的散熱性能。

4. 對于高頻 RF 應用或模擬信號放大場合，可結合 PSRR 與輸出噪聲指標進行綜合評估，確保滿足系統對噪聲的要求。

十、可靠性與質量認證
RT9193-33GB 在設計與生產過程中通過了嚴格的質量控制與可靠性測試，以下為其主要質量認證與可靠性指標：

1. AEC-Q100 車規級認證（可選）

• 部分批次 RT9193-33GB 已通過 AEC-Q100 質量認證，滿足車規級電子元件的可靠性與溫度循環測試要求。

• 在汽車應用中，LDO 需要承受更寬的溫度范圍（-40℃ 至 +125℃），RT9193-33GB 車規級版本能夠在極端環境下保持穩定性能。

2. JEDEC Level 2 濕熱試驗

• 器件通過 JEDEC JESD22-A101 濕熱條件下的高溫高濕（85℃/85% RH）測試，確保在潮濕環境下無開裂、無失效。

• 在工業、戶外及潮濕氣候下使用時，RT9193-33GB 仍能維持良好的電氣性能。

3. 高溫存儲與高溫操作循環測試

• 在高溫存儲（如 150℃，1000 小時）與高溫操作循環（-40℃ to +125℃，多次循環）中，器件無參數漂移、無封裝開裂及引腳接觸不良等現象。

• 這保證了 LDO 在長時間高溫環境中依然可以安全運行，適用于嚴苛的工業與汽車應用場景。

4. ESD 抗擾度測試

• 通過 IEC 61000-4-2 等級 4（±8kV 空氣放電、±4kV 接觸放電）ESD 測試，器件在遭受靜電沖擊時不會損壞或發生永久性參數變化。

• 對于裝配、搬運及現場使用場合，經常會遇到靜電放電，具備高抗靜電能力可以減少損壞率。

5. 焊接可靠性與回流標準符合性

• RT9193-33GB 的 DPAK 封裝符合 JEDEC MS-012 回流焊規范，可承受最高 260℃ 的封裝體溫。

• 在 SMT 流程中，可保證良好的焊點結合度，無虛焊、缺焊、橋連等缺陷，適合批量化自動化生產。

6. 壽命與漂移測試

• 通過加速壽命測試（如高溫加速壽命測試 HAST），在 150℃、85% RH 下工作數千小時時，參數漂移在可接受范圍內。

• 在長期使用過程中，輸出電壓精度、靜態電流等關鍵指標保持穩定，不會因老化而導致性能顯著下降。

十一、常見設計實例與應用注意事項
以下結合幾種常見的設計場景，詳細闡述 RT9193-33GB 在具體方案中應考慮的細節與優化策略：

1. 方案一：智能傳感器節點

• 設計背景：室外無線溫濕度傳感器，通過 2.4GHz 無線模塊與網關通信，節點需要長時間電池供電。

• 電源方案：使用單節鋰電池（3.7V 標稱）為 RT9193-33GB 提供輸入；輸出 3.3V 為 MCU、傳感器和無線射頻模塊供電。

• 優化要點：

1. 去耦電容布置：IN 端配置 2.2μF 陶瓷電容；OUT 端配置 4.7μF 陶瓷電容與 10μF 鉭電容串聯，滿足射頻模塊高峰值電流需求。

2. 省電模式設計：當傳感器節點進入休眠時，通過 MCU 控制使能管腳將 LDO 關閉，實現整個模塊最低靜態電流。

3. 反饋與監測：在 MCU 上配置 ADC 采樣電路，實時監測電池電壓與輸出電壓，防止過度放電，并在電量低于閾值時通知用戶。

2. 方案二：嵌入式網絡路由器

• 設計背景：小型嵌入式路由器需要為 Wi-Fi 模塊、網絡交換芯片以及 MCU 提供多個電壓軌，其中 3.3V 電源對網絡性能影響顯著。

• 電源方案：采用開關電源將 12V 轉換為 5V，再由 RT9193-33GB 將 5V 穩定到 3.3V 給 Wi-Fi 模塊及主控芯片供電。

• 優化要點：

1. 紋波與噪聲抑制：在輸入端增加 LC 濾波網絡，降低開關電源帶來的高頻紋波；在 OUT 端使用高頻陶瓷電容與低頻鉭電容組合，提高 PSRR。

2. 散熱管理：由于路由器內部空間有限，DPAK 封裝的散熱板應通過底部多過孔與內部大面積地平面熱沉相連，以保證在滿載運行時不會出現過熱關斷。

3. 系統隔離：為了避免數字部分對射頻部分的干擾，建議在 MCU 與 Wi-Fi 模塊之間加入濾波器或隔離器，同時 LDO 與 RF 天線布局保持一定距離。

3. 方案三：工業控制儀表電源

• 設計背景：現場控制儀表需在 -40℃ 至 +85℃ 環境下穩定運行，為 PLC 通訊模塊、數模轉換模塊提供 3.3V 電源。

• 電源方案：在 24V 工業總線電源端先采用 DC-DC 降壓模塊產生 5V 或 3.3V，再使用 RT9193-33GB 進一步濾波降噪，輸出穩定 3.3V。

• 優化要點：

1. 抗干擾設計：現場環境存在大量電機與繼電器開關噪聲，需在 LDO 輸入端加裝 TVS 二極管與LC濾波，減少浪涌與共模干擾。

2. 溫度抗漂移：針對 -40℃ 至 +85℃ 的高低溫環境，建議在輸出端放置高品質電解電容與陶瓷電容，以保證低溫下電容容值不會顯著下降，帶來系統不穩定。

3. 多重保護：在 LDO 輸出后再加保險絲與負載開關，當外部負載出現短路或故障時，能夠快速斷開負載，保護系統安全。

十二、典型參數表與數據手冊解讀
下表為 RT9193-33GB 部分典型參數匯總，以便工程師快速查閱與設計時參考：

1. 靜態電流與關閉電流：不同于一些傳統 LDO，RT9193-33GB 在關閉（關使能）狀態下關斷電流僅為 1μA 左右，可滿足極低功耗休眠需求。

2. 啟動時間：典型 200μs 的啟動時間足夠快速，能在系統通電時迅速建立穩壓輸出，減少軟啟動對負載的沖擊。

3. PSRR 表現：在 1kHz 處有 60dB 以上的抑制能力，可大幅降低輸入電源的紋波對輸出的影響，有助于保持后級模擬電路的信號完整性。

4. 熱保護與過流保護：通過熱關斷與限流保護，器件在異常工作時能夠自動保護自身并通知系統采取相應措施，降低維護成本。

十三、應用示例：完整 3.3V 電源設計流程
為了幫助工程師快速掌握 RT9193-33GB 的使用方法，以下提供一份從需求分析到 PCB 布局的完整 3.3V 電源設計流程示例：

1. 需求分析

• 系統電壓來源：單節鋰電池（3.0V ~ 4.2V）或 USB 5V 輸入。

• 輸出電壓要求：3.3V，負載電流最大 250mA，含有 MCU、顯示屏、傳感器和無線模塊。

• 環境溫度范圍：-20℃ 至 +60℃。

• 布局空間：PCB 面積有限，約 20mm × 20mm 區域。

• 其他要求：低噪聲、高精度、快速瞬態響應、低功耗待機模式。

2. 選型確認

• 穩壓器：RT9193-33GB，滿足 300mA 輸出能力，壓差低、靜態電流低，適合電池供電并滿足噪聲抑制需求。

• 輸入電容：2.2μF X7R 陶瓷電容（評估輸入紋波及瞬態需求后如有必要可在旁并聯 10μF 鉭電容）。

• 輸出電容：4.7μF X7R 陶瓷電容 + 10μF 鉭電容并聯，確保瞬態性能與低頻紋波抑制。

• 保護元件：肖特基二極管（如 SS14）用于防反接；TVS 二極管（如 SMF5.0）用于抗浪涌與 EMI 保護；PTC 自恢復保險絲用于過流保護。

3. 原理圖設計

• 在 IN 引腳與電源輸入之間放置肖特基二極管以實現防反接功能。

• 在 IN-GND 之間放置 2.2μF 陶瓷電容，并并聯 10μF 鉭電容。

• 在 OUT-GND 之間放置 4.7μF 陶瓷電容與 10μF 鉭電容，放置位置盡量靠近 LDO。

• 在輸出到各模塊之間加裝濾波電感（如 2.2μH Ferrite bead）減少 EMI 對射頻和高精度傳感器的影響。

• 在地線旁加裝 PTC 自恢復保險絲，保護下游負載免受短路沖擊。

4. PCB 布局要點

• LDO 放置：將 RT9193-33GB 放置在 PCB 邊緣或通風良好處，方便散熱。

• 散熱銅箔：在 LDO 底部鋪設至少 100mm2 的銅箔，并通過 4-8 個 0.3mm 過孔連接至 PCB 內層接地層，形成好的散熱通道。

• 去耦電容布局：IN 端電容距離 IN 引腳 < 2mm，OUT 端電容距離 OUT 引腳 < 2mm，確保低寄生電感。

• 地線處理：采用星形接地，將 LDO 底板和去耦電容的地引腳匯總至地平面，不與數字信號地混線。

• 走線寬度：IN、OUT 走線寬度≥1mm，厚度≥35μm，以支持 300mA 電流且降低可能的壓降。

• 濾波元件：Ferrite bead 和旁路電容放置在輸出走線靠近 LDO 處，以實現最優 EMI 抑制效果。

5. 樣機測試與驗證

• 穩壓精度測試：在不同溫度（-20℃、25℃、60℃）下測量輸出電壓偏差，確認在 ±2% 范圍內。

• 壓差測試：以 3.3V 輸出為基準，依次將輸入電壓從 3.6V 降至 3.4V，觀察輸出維持情況，判斷最低可維持穩壓的輸入電壓。

• 瞬態響應測試：將負載從 10mA 突變到 250mA，測量輸出電壓跌落與恢復時間，確認滿足系統要求（如跌落 < 100mV，恢復 < 10μs）。

• 紋波測試：使用示波器在 100kHz 至 1MHz 頻段測量輸出紋波幅值，確認紋波低于 20mVp-p。

• 過載與短路測試：人為短路輸出端，觀察 LDO 的限流啟動點與熱保護觸發情況，確保在長時間短路后恢復正常工作。

• 抗干擾測試：在輸入端及輸出端分別注入高頻噪聲，測量輸出抑制效果，確認 PSRR 與 EMI 抑制指標達標。

十四、常見問題與故障排查
在實際使用過程中，可能會遇到一些常見的設計與調試問題，下面針對幾種典型故障給出排查思路與解決方案：

1. 輸出振蕩或不穩定

• 可能原因：

• 解決方案：

1. 更換為合適 ESR 范圍內的陶瓷電容，常見 ESR 范圍推薦 5mΩ ~ 50mΩ；

2. 將去耦電容盡量靠近 LDO 引腳，走線盡量短且寬；

3. 在輸入端加裝 LC 濾波或更大容值電容；

4. 優化地線布局，避免在地平面上拆分或打孔過多。

5. 輸出端所加電容 ESR 不在推薦范圍；

6. 走線過長或去耦電容放置距離過遠；

7. 輸入電源噪聲過大且缺少濾波；

8. PCB 回路阻抗過高，形成寄生電感。

2. 輸出電壓偏高或偏低

• 可能原因：

• 解決方案：

1. 檢查分壓電阻阻值是否準確（針對可調版本），確保阻值在 1% 以內；

2. 使用示波器測量基準輸出電壓，如異常需更換 LDO；

3. 提高輸入電壓，確保比輸出電壓至少高出 0.2V 以上；

4. 改進 PCB 接地方式，采用星形接地或無拆分的連續地平面。

5. 反饋分壓電阻或焊盤有虛焊、阻值偏差；

6. 基準電壓漂移（過溫或損壞）；

7. LDO 輸入電壓接近最低穩壓要求，導致實際穩壓能力降低；

8. PCB 接地不良，產生偏差電壓。

3. LDO 過熱或熱關斷

• 可能原因：

• 解決方案：

1. 降低輸入電壓至更接近 3.3V 的水平（如在 5V 線性降壓前增加一個 DC-DC 降壓模塊）；

2. 增加底部散熱銅箔面積及過孔數量，將熱量有效導至內層或底層地平面；

3. 優化機柜或板卡通風，或加裝散熱片；

4. 降低負載電流，將高功耗模塊單獨供電或采用分時工作模式。

5. 輸入電壓過高，導致 P × I 損耗過大；

6. 散熱銅箔過小或未通過過孔連接至內層；

7. 環境溫度過高且通風不良；

8. 負載電流超過 300mA，限流器件發熱嚴重。

4. 輸出噪聲過大

• 可能原因：

• 解決方案：

1. 輸入端加裝更大電容或 LC 濾波網絡；

2. 在輸出端配置高品質低 ESR 電容，并在需要時加裝 RC 濾波或 EMI 濾波器；

3. 改進接地方式，避免回路形成；

4. 增加電磁屏蔽或抑制元件，如靜電濾波器、共模電感等。

5. 輸入端去耦電容不足，導致輸入紋波直接傳遞；

6. 輸出端電容 ESR 不合適或缺乏大電容濾波；

7. 系統存在接地回路，產生噪聲耦合；

8. 附近存在強電磁干擾源（如開關電源、RF 發射器）。

十五、未來發展趨勢與替代品展望
隨著電子設備對低功耗、高效能、小型化的需求不斷提升，LDO 產品也在技術上不斷演進。RT9193-33GB 作為傳統低壓差線性穩壓器的代表，未來可能面臨以下發展方向和挑戰：

發展趨勢列表

• 靜態電流進一步降低

• 超低壓差、超高 PSRR 設計

• 智能管理與可編程輸出電壓

• 封裝更小、散熱更優的集成式方案

• 集成多路輸出或 DC-DC 轉換器的復合電源管理芯片（PMIC）

1. 靜態電流進一步降低

• 未來電子設備對待機模式續航時間要求更高，靜態電流需從目前幾十微安下降到個位或亞微安級別。微功耗 LDO 將成為主流，以滿足可穿戴設備、無線傳感節點等超低功耗場景需求。

2. 超低壓差與超高 PSRR 設計

• 隨著電池電壓接近負載電壓，壓差降至更低，要求 LDO 的壓差電壓可能降至 50mV 甚至更低，以最大化利用電池剩余電量。

• 對于 AIoT、5G 高頻通信及射頻前端應用，PSRR 需在更寬頻段內提供超高抑制能力，確保系統的信號完整性與 EMI 性能。

3. 智能管理與可編程輸出電壓

• 嵌入式應用日益多樣，對多個電壓軌道需求增加，智能 LDO 將集成 I2C/SPI 接口，實現實時監測、動態可調輸出電壓及軟啟動配置。

• 通過數字接口與固件配合，可根據工作模式自動切換電壓級別，實現更高的系統靈活性與節能管理。

4. 封裝更小、散熱更優的集成式方案

• 隨著電子產品不斷向更小體積發展，LDO 封裝從 DPAK、SOT-23 逐步向更小的 WCSP、DFN、XDFN 等無引腳或倒裝封裝演進，以節省 PCB 面積。

• 同時，通過片上矽圖形化散熱技術（硅通孔、基底散熱等）提升散熱效率，確保小封裝下仍能良好釋放功耗。

5. 集成多路輸出或 DC-DC 轉換器的復合電源管理芯片（PMIC）

• 越來越多的器件不再單一提供 3.3V LDO，而是將多個 DC-DC 降壓、升壓、LDO 輸出集成在同一芯片內，簡化系統設計，減少 BOM 及 PCB 面積。

• 采用芯片級集成能提高整體效率、減少 EMI 干擾，也能通過數字化控制實現多個輸出軌道的動態切換與管理。

替代品與升級方案

• 對于對功耗及功能要求更高的應用，可考慮 TI 的 TPS7A02 系列，這類器件靜態電流低于 1μA，壓差小于 100mV。

• 射頻前端與高精度模擬場合，可使用 Analog Devices ADP7152 系列，其輸出噪聲低至 5μVRMS，PSRR 在 10kHz 以上仍有 50dB 以上。

• 若需要多路輸出并具備數字化管理能力，可使用 STM32 生態下的 STPMIC1 系列，集成 2 路 DC-DC 和 6 路 LDO，可通過 I2C 動態調整輸出電壓。

十六、總結與展望
RT9193-33GB 作為一款高性能低壓差線性穩壓器，以其卓越的壓差特性、高輸出電流、低靜態電流以及優異的紋波抑制能力，廣泛應用于便攜式設備、工業控制、網絡通信、射頻前端、傳感器節點等領域。通過內部集成基準電壓源、誤差放大器、限流與熱保護電路，保證了器件在各種復雜環境下的穩定性與可靠性。

在實際設計中，工程師應根據系統需求合理選擇輸入電容和輸出電容，優化 PCB 布局與去耦策略，以充分發揮 RT9193-33GB 的性能優勢。對于低電壓差、超低功耗與高噪聲抑制的應用場景，RT9193-33GB 能夠提供更可靠、更高效的電源方案，延長電池壽命，提升系統抗干擾能力。

未來，隨著電子設備對功耗、尺寸與智能化要求的不斷提升，傳統單一 LDO 面臨靜態電流和功能集成的升級壓力。工程師可以關注更先進工藝的超低功耗 LDO、超小封裝高 PSRR 方案，或集成 DC-DC 轉換器與 LDO 的復合 PMIC 產品，以滿足更為多樣化和高性能的電源需求。

總之，RT9193-33GB 以其易于使用、性能穩定、價格適中的特點，仍將繼續在中低功耗、低 EMI 干擾的應用領域發揮重要作用，是工程師設計 3.3V 穩定電源時值得優先考慮的優秀方案之一。