一、产品概述
RT9193-33GB 是由台湾瑞昱半导体公司（RichTek）设计和生产的一款低压差线性稳压器（LDO，Low Dropout Regulator）。该器件以其高精度、高输出电流能力、低压差、低静态电流以及快速响应速度等优势，在移动设备、电池供电系统、消费电子、工业控制等众多领域获得广泛应用。RT9193-33GB 专为提供 3.3V 稳定电源而设计，其典型应用场景包括单节锂电池供电系统、便携式仪表、网络通信设备、嵌入式系统、传感器电路等。

RT9193-33GB 内部集成了误差放大器、基准电压源、过流保护以及热关断保护等功能模块，能够在输入电压略高于输出电压的情况下，依然保持稳定的输出，最大限度地提高功率效率，同时保证系统的可靠性和安全性。该器件采用 TO-252-2（DPAK）小型表面贴装封装形式，具有良好的热性能和散热能力。RT9193-33GB 的封装标识为“GB”，其中“33”表示输出电压为 3.3V。

在实际设计中，工程师常常选择 RT9193-33GB 作为后级稳压器，以对电源进行二次稳定处理，当前级电源不足以满足系统对电压精度和噪声抑制的要求时，RT9193-33GB 可以提供更精确、干净的 3.3V 电源输出。此外，它也可用于将高压电池组、USB 5V 或其他更高电压转换为稳定的 3.3V，用于为 MCU、传感器、显示屏等模块供电。总体而言，RT9193-33GB 以其高性能、低成本、易于布局等特点，成为众多设计师的首选方案。

二、主要特性与功能
RT9193-33GB 作为一款高性能低压差线性稳压器，具备以下主要特性与功能：

1. 低压差（Low Dropout）

• 输入电压与输出电压之差（V_IN − V_OUT）在满载状态下仅需约 0.15V 左右。

• 在 300mA 输出电流时，保证系统在电源电压接近输出电压时依然能够正常稳压，适用于电池电压逐渐下降的场景。

2. 高输出电流能力

• 内部设计使其能够持续提供最高 300mA 的输出电流。

• 对于多数低功耗数字电路、模拟电路以及传感器系统来说，300mA 的输出能力足以满足其工作需求。

3. 高精度输出电压

• 内部基准误差较小，典型基准精度为 ±1.0％（在全温范围内）。

• 输出电压容差低于 ±2.0％，在实际应用中能够充分保证数字电路及模拟电路的稳定运行，减少电源电压对性能的影响。

4. 低静态电流（Quiescent Current）

• 在无负载或轻载状态下，仅需约 55μA 的静态电流，适用于待机模式下需要极低功耗的设备。

• 较低的静态电流不仅降低了损耗，还能显著延长电池寿命，对便携式、移动式设备非常友好。

5. 优异的线性调整率（Line Regulation）与负载调整率（Load Regulation）

• 典型线性调整率为 0.02％/V，负载调整率为 0.1％（在 1mA 至 300mA 负载范围内）。

• 良好的线性调整率能够使输出电压在输入电压发生波动时保持稳定；优异的负载调整率保证在负载电流变化时输出电压的抖动极小。

6. 快速响应能力

• 当负载电流快速变化时，RT9193-33GB 能够在微秒级别内将误差信号反馈到输出级，使输出电压迅速恢复到稳态。

• 对于一些动态负载变化较大的应用场合，如无线通信模块在发送和接收之间切换时，对电源的瞬态响应要求高，RT9193-33GB 可以有效满足此类需求。

7. 过流保护与热关断保护

• 内置限流电路，当输出电流超过设定阈值时会自动限制电流，以避免器件因过热或过载而损坏。

• 当器件内部温度超过设定温度阈值（约 150℃ 左右）时，热关断电路会自动关闭输出，当温度下降到允许范围后再恢复正常工作。

8. 输入/输出极性反接保护

• RT9193-33GB 的内部设计对输入端进行反向保护，防止在误接情况下反向电压损坏器件。

• 即使在输入端出现负电压或与输出端短路时，器件依然能够保全自身不被损坏，提高系统的可靠性。

9. 封装与引脚兼容性

• 标准 DPAK（TO-252-2）封装，具有良好的散热性能和 PCB 布局灵活性。

• 引脚排列与多数同类 3.3V LDO 器件兼容，方便工程师在设计时进行替换或升级。

三、引脚排列与封装信息
RT9193-33GB 通常采用 TO-252-2（DPAK）小型表面贴装封装形式。以下为封装尺寸与引脚定义：

1. 封装外形尺寸

• 封装宽度约 6.5mm，长度约 6.5mm，高度约 2.5mm。

• 采用 DPAK（TO-252-2）标准封装，具有良好的散热底板，可通过 PCB 铜箔有效导热。

• 封装底部未涂覆胶水，确保与 PCB 均有充分接触，提高热阻性能。

2. 引脚定义

• 散热底板与地端等电位，可通过 PCB 上的大面积铜箔连接到地平面，提高散热能力。

• 在布局时，底部大面积铜箔也可以作为良好的干扰屏蔽，减小电磁干扰对内部基准电路的影响。

• 接入待稳压的输入电源，建议在引脚与电源之间放置去耦电容，以降低输入电源的阻抗并提供瞬时电流。

• 对于长距离电源路径或电源噪声较大的场合，应在输入端放置 1μF ~ 10μF 的陶瓷电容和适当的钽电容或固态电容组合，以提高滤波效果。

• 提供稳压后的 3.3V 电压输出，负载从此引脚获取电源。

• 建议在引脚与负载之间尽量减少干扰路径，布局时尽量靠近负载侧放置去耦电容，降低输出电压纹波与噪声。

• 对于固定电压版本（RT9193-33），此引脚内部连接到基准电压源，用于反馈比较。对于可调版本（RT9193-ADJ），此引脚需要外部接分压电阻以设定所需输出电压。

• 接地时需与 PCB 地面平面进行良好共地，以保证基准电压稳定与噪声抑制。

• 引脚 1（ADJ/GND）：调节端/地端

• 引脚 2（OUT）：输出端

• 引脚 3（IN）：输入端

• 散热底板（Tab/Pad）：地端

3. 封装特性

• DPAK（TO-252-2）拥有较低的热阻 RθJA（典型约 30°C/W），在 300mA 输出时能够将器件温度控制在安全范围内。

• 由于封装体积小，占用 PCB 面积约 7mm × 7mm，可适应便携式设备、空间受限的设计环境。

• 焊盘设计兼容多种贴片回流工艺，贴片焊接可靠且适合批量生产。

四、技术参数与性能指标
RT9193-33GB 具有一系列关键技术参数与性能指标，下面对各项指标进行详细说明：

1. 输入电压范围

• 最低输入电压：2.2V

• 最高输入电压：5.5V

• 输入电压范围宽泛，能够适应单节锂离子电池供电（满充约 4.2V，放电至 3.0V 左右），以及 USB 5V 电源或其他 5V 来源的应用。

2. 输出电压

• 固定版本（RT9193-33GB）：3.3V ±1.0%（在室温条件下）。

• 在 -40℃ 至 +85℃ 工作温度范围内，输出电压精度为 ±2.0%。

• 可调版本（RT9193-ADJ）：输出电压通过外部两个电阻分压进行设置，理论范围从 1.24V 至 (V_IN − V_Dropout)。

3. 输出电流能力

• 最大输出电流：300mA。

• 当负载电流超过 300mA 时，内部限流电路启动，将输出电流限制在安全阈值，防止过流损坏。

4. 压差电压（Dropout Voltage）

• 在 300mA 负载电流时，典型压差约为 0.15V。

• 在轻载条件下（如 1mA），压差更低，仅约 0.1V 以下。

• 低压差设计能够在输入电压与输出电压接近时仍保持稳压，尤其适用于电池电量不足时系统仍需维持稳定 3.3V 的场合。

5. 静态电流（Quiescent Current）

• 在无负载或轻载状态（I_OUT < 1mA）下，静态电流典型值为 55μA。

• 对于待机功耗要求苛刻的设备而言，低静态电流能够显著降低整体系统功耗，提高电池续航。

6. 线性调整率（Line Regulation）

• 输入电压在额定范围内变化时输出电压的变化率：典型为 0.02％/V。

• 例如，当输入电压从 3.3V 上升至 5.5V 时，输出电压变化仅约数十毫伏。

7. 负载调整率（Load Regulation）

• 负载电流在 1mA 至 300mA 之间变化时，典型输出电压变化率为 0.1%。

• 在动态负载变化时，输出电压保持平稳，抑制因负载突变带来的电压跳动。

8. 温度范围

• 工作温度范围：-40℃ 至 +85℃。

• 器件的过热保护阈值约为 +150℃，当内部温度超过该阈值时，自动进入热关断状态。

9. 输出噪声与纹波抑制（PSRR）

• 在 1kHz 下，PSRR（电源抑制比）典型值可达 60dB。

• 在高频波段（100kHz 至 1MHz），PSRR 约为 50dB 左右。

• 优秀的纹波抑制性能可有效隔绝输入电源纹波对负载的影响，特别适合对噪声敏感的模拟电路和 RF 应用。

10. 瞬态响应时间

• 负载电流从 10mA 跃升至 300mA 时，典型恢复时间在数十微秒级。

• 高速瞬态响应确保输出电压在动态负载条件下快速稳定至稳态，避免系统出现短暂的电压跌落。

11. 保护功能

• 过流保护（OCP）：当输出电流超过设定阈值（约 500mA）时，限流电路启动并将输出电流控制在安全范围。

• 热关断保护（Thermal Shutdown）：内部温度超过约 150℃ 时，关闭输出；当温度恢复到安全范围时自动重启。

• 保护电路反应速度快，可在异常工作状态下迅速介入，防止器件和系统损坏。

五、工作原理与内部结构
要了解 RT9193-33GB 的工作原理，可从其基本电路框图与功能模块入手，包括基准电压源、误差放大器输出级、限流与保护电路等关键组件。

1. 基准电压源（Bandgap Reference）

• 将温度漂移最小的基准电压（约为 1.24V）提供给误差放大器的参考端。

• 由于基准电压具有高精度和温度补偿特性，因此无论环境温度如何变化，输出电压的绝对值都能保持稳定。

2. 误差放大器（Error Amplifier）

• 通过比较反馈端（OUT 引脚分压或固定版本内部反馈）与基准电压，将误差信号放大并驱动输出级。

• 当输出电压低于设定值时，误差放大器输出电压升高，使得通过输出级的导通能力增强；反之，当输出电压高于设定值时，导通能力降低。

• 该回路闭环工作方式使输出电压保持在预设值附近，典型动态调整带宽在数兆赫兹范围内。

3. 输出级（Pass Transistor）

• 内部采用 PNP 或 P-Channel MOSFET 作为输出功率晶体管。

• 在正常稳压工作时，输出级晶体管根据误差信号的驱动大小调节导通阻抗，确保输出电压稳定在 3.3V。

• P-Channel MOSFET 由于导通电阻相对较低，在大电流输出时能够减少功率损耗。

4. 限流电路（Current Limiting）

• 检测输出电流，当电流超过设定值时，通过降低输出级驱动信号使输出电流保持在该阈值。

• 通过内置的电阻采样或电流镜放大方式实现限流功能，可保护器件本身以及后级负载免受短路或过载冲击。

5. 热关断电路（Thermal Shutdown）

• 内部集成温度传感器，当芯片结温超过设定温度阈值（大约 +150℃）时，关断输出级。

• 当结温下降到安全区间后，自动恢复输出，从而避免因过热导致的永久性损坏。

6. 稳定性与补偿网络

• RT9193-33GB 内部已完成稳定性补偿，无需用户在 OUT 至 GND 之间添加外部补偿网络。

• 为保证环路稳定性并抑制振荡，建议在输出端与地之间放置至少 1μF 至 10μF 的陶瓷电容，ESR（等效串联电阻）应在 5mΩ 至 50mΩ 范围内。过低或过高的 ESR 都可能损害环路稳定性。

7. 去耦与滤波建议

• 在 IN 引脚与地之间放置 1μF 陶瓷电容，尽量靠近器件引脚，以减少寄生电感带来的瞬态响应延迟。

• 在 OUT 引脚与地之间放置 1μF 至 10μF 的陶瓷电容，结合适当的钽电容，进一步降低输出电压纹波，并提高瞬态响应性能。

六、典型应用电路
以下以单节锂电池供电的 3.3V 供电设计为例，介绍 RT9193-33GB 在实际电路中的应用与布局注意事项：

典型应用电路图

   +Li电池（约4.2V）  
     |  
   [电源开关]  
     |  
   IN ──┬── C1 (1µF 陶瓷) ── GND  
        |  
       RT9193-33GB  
     OUT ──┬── C2 (4.7µF 陶瓷 + 10µF 钽电容) ── GND  
        |  
      ... 供电给 MCU、传感器、显示屏等  
  GND ────────────────────────

1. 电源输入端（IN）布局

• C1 为陶瓷去耦电容，推荐 1μF 以上，放置位置距离 IN 引脚尽可能近，以降低输入来源与稳压器之间的阻抗。

• 对于电池供电设计，可在电池正极与 IN 之间加装保护二极管或肖特基二极管，以防止电池反接。

2. 电源输出端（OUT）布局

• C2 由陶瓷电容和钽电容组合，陶瓷电容可提供高频滤波，钽电容可更好地抑制低频纹波及瞬态负载变化。

• 去耦电容切忌过远，建议放置在 OUT 引脚与 GND 引脚之间，位置距离 < 3mm。

3. 地线布局与散热

• GND 需要与器件的散热底板（Tab）良好连接，形成星形接地，避免多条地线形成回路噪声。

• PGN（电源地）应直接与系统地平面相连，减少共模干扰。

• 尽量在散热底板下方铺设大面积铜箔，并通过多过孔（Via）将热量传导到 PCB 的内部或底层地平面，以提高散热效率。

4. 输入与输出电压监测

• 使用外部电压检测电路（如 ADC 或电压比较器）可监测电池电压和输出电压，以实现欠压保护与系统自检。

• 当电池电压低于一定阈值时，通过 MCU 控制进入低功耗或关机状态，避免电池过度放电。

七、应用场景与设计要点
RT9193-33GB 的高可靠性、低功耗及易用性决定了它在众多场景下的广泛应用。以下列举若干典型应用场景，并针对每个场景给出设计要点：

应用场景列表

• 单节锂电池供电的便携式设备

• 调制解调器、路由器等网络通信设备

• 传感器节点与数据采集系统

• 工业控制与电机驱动辅助电源

• 无线射频模块与微波前端电源

• 智能家居与可穿戴设备

1. 单节锂电池供电的便携式设备

• 设计要点：电池电压从满充的 4.2V 至放电至 3.0V 不等，必须保证 LDO 在最低输入电压 3.3V + Dropout 时依然能提供稳定输出。RT9193-33GB 在 300mA 负载下仅需约 0.15V 压差，可确保在锂电池电压降至约 3.45V 时仍能输出稳定 3.3V 电源，延长电池的使用时间。

• 关注点：温度增高会导致LDO 的工作温度上升，需要合理选择 PCB 散热布局，并预留散热空间。

2. 网络通信设备（如无线路由器、调制解调器）

• 设计要点：无线通信模块在发送信号时瞬时电流会显著增加，要求 LDO 拥有快速的瞬态响应能力。RT9193-33GB 每当负载突变时，能在微秒级恢复至稳态，保证 RF 模块正常发射，避免信号畸变或功率下降。

• 关注点：需要在 IN 端放置足够大的去耦电容，并在 OUT 端放置低 ESR 电容组合，减少纹波与电源噪声对射频性能的影响。

3. 传感器节点与数据采集系统

• 设计要点：模拟传感器对于电源噪声极为敏感，尤其在低电平信号放大时，LDO 的输出噪声与纹波会直接影响测量精度。RT9193-33GB 优异的 PSRR（1kHz 下达到 60dB 以上）能够有效过滤输入端的纹波干扰，提供干净的 3.3V 电源。

• 关注点：对 ADC、DAC 等高精度电路可以在输出端再加隔离滤波、电感等手段，进一步净化电源；同时注意 LDO 与传感器接地回路避免形成地回路。

4. 工业控制与电机驱动辅助电源

• 设计要点：工业环境下电源噪声大、电压波动频繁，而 RT9193-33GB 的线性调整率优异，能够在输入电压波动时将输出电压控制在 ±0.02% 变化范围内，保障数字控制电路、模拟信号放大电路等正常工作。

• 关注点：当电机启动或停止时，会对电网产生冲击；建议在 IN 端加装滤波电路（如 LC 滤波），并在 OUT 端增加瞬态响应电容，避免系统重置或闪烁。

5. 无线射频模块与微波前端电源

• 设计要点：高频前端电路对于电源抑制比要求极高，RT9193-33GB 在高频段的 PSRR 达到 50dB 左右，可满足多数无线模块的需求。其低输出噪声（典型 30μV RMS）对射频性能影响小，避免谐波辐射、频偏等问题。

• 关注点：射频应用中，布局布线尤为关键，LDO 与天线或 RF 板块应保持一定距离，并配合地平面优化辐射路径，增强 EMI 抑制效果。

6. 智能家居与可穿戴设备

• 设计要点：对外观尺寸及续航时间要求较高，RT9193-33GB 体积小、静态电流低（55μA），适合用于智能手环、智能音箱、智能遥控器等设备，为 MCU、传感器及显示模块提供稳定电源。

• 关注点：可穿戴设备对人体安全、辐射、低功耗模式切换要求高，LDO 应配合 MCU 进入深度睡眠、关闭外设电源等功能以降低整体功耗。

八、使用注意事项与设计建议
在实际应用中，为了充分发挥 RT9193-33GB 的性能，并避免常见的设计错误，需要重点关注以下使用注意事项与设计建议：

1. 去耦电容的选择与布局

• 在 IN 与 GND 之间至少放置 1μF 陶瓷电容，建议使用 X5R 或 X7R 介质，以保证在工作温度范围内电容值的稳定。

• 在 OUT 与 GND 之间使用 1μF 至 10μF 的陶瓷电容组合钽电容，有助于降低输出纹波并提高瞬态响应。

• 布局时尽量将去耦电容放置在 LDO 引脚附近，且走线短、宽、粗，以减小寄生电感带来的电压冲击。

2. PCB 布局与散热设计

• 将 RT9193-33GB 的散热底板直接对准 PCB 的地平面，使用多过孔将热量传导至下层，形成散热网络。

• 周围地平面尽量开阔且相连，以减小热阻，同时有助于 EMI 屏蔽。

• 输出引脚至负载的走线应尽量宽且直，避免窄长走线带来的电压跌落和电磁干扰。

3. 滤波与 EMI 抑制

• 对于 EMI 敏感系统，可在 IN 端增加共模电感或差模电感，结合陶瓷电容形成 LC 滤波网络，抑制外部干扰。

• 在 OUT 端如果需要更严格的 EMI 控制，可以加入 RC 滤波或 Pi 型滤波，进一步降低输出噪声。

• 对于无线射频应用，应在 LDO 输出与 RF 前端之间加入合适的隔离元件（如 Ferrite bead），减少电源回路对射频性能的影响。

4. 散热保护与温度监控

• 当 LDO 输出电流较大时（接近 300mA），器件功耗 P = (V_IN − V_OUT) × I_OUT 会显著增加，需要通过 PCB 散热设计将热量及时导出。

• 在布局时，可以在底部焊盘周围留出足够的散热铜箔区域，将热量传导至 PCB 内层或底层地平面。

• 对于长期高负载工作环境，可考虑在 PCB 上贴装温度传感器（如热敏电阻）对 LDO 附近温度进行实时监测，当温度过高时，系统采取限流或休眠策略。

5. 输入电压防反接与低压检测

• 为防止电池或其他电源反接，可在 IN 引脚与电源之间串联肖特基二极管或 MOSFET 反向保护电路。

• 在系统中加入欠压检测电路，当电池电压不足以保持输出 3.3V（如小于 3.5V）时，通过 MCU 控制进入待机模式或发送低电量警告，避免电池过度放电。

6. 输出短路与过流保护设计

• 虽然 RT9193-33GB 自带限流保护，但在设计中应尽量避免短路情况发生，如加装熔断器或 PTC 自恢复保险丝，限制故障电流。

• 对于有可能产生突发短路的负载（如驱动谐振电感或电机），可在输出端加装熔断器或额外组件，实现多重保护。

7. 动态供电管理与功耗优化

• 对于需支持睡眠/唤醒模式的设备，可在 MCU 控制下，通过使能脚（如果有的话）或控制输入开关元件，实现 LDO 的快速断电，降低待机功耗。

• 如果系统需要多个电压轨，可将 RT9193-33GB 与其他不同输出电压的 LDO 进行组合，并根据模块活动状态动态切换，提高整体能效比。

九、竞争产品对比与选型指南
在进行系统设计时，工程师常常需要在多款同类 3.3V LDO 中进行选型。以下将 RT9193-33GB 与几类常见竞争产品进行对比，并给出选型建议：

对比列表

• MIC5319-3.3YWT（Micrel 出品）

• AMS1117-3.3（台湾华弈科技）

• TLV70033（TI 出品）

• AP7330-33（Diodes Inc. 出品）

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

• 压差电压：RT9193-33GB 在 300mA 负载时压差约 0.15V；MIC5319-3.3 在 500mA 时压差约 0.2V。若输出电流在 300mA 以内，RT9193-33GB 具备更低压差优势。

• 静态电流：RT9193-33GB 典型为 55μA；MIC5319 在 500μA 左右，RT9193-33GB 在待机模式下更省电。

• 封装：二者均采用 DPAK 封装，但 MIC5319 也提供 SOT-23 等更小封装形式。若空间非常紧凑，可考虑 MIC5319 的小体积版本；若功耗和压差要求严格，则更倾向于 RT9193-33GB。

2. RT9193-33GB vs. AMS1117-3.3

• 压差电压：AMS1117-3.3 在 800mA 负载时压差约 1.1V，而在 300mA 负载时约 1.0V；RT9193-33GB 只有 0.15V，因此在电压余量较小时，RT9193-33GB 更具优势。

• 静态电流：AMS1117-3.3 静态电流约 5mA，适合大电流应用，而 RT9193-33GB 设定为 55μA，适合低功耗设计。

• 应用场景：如果系统电流需求高于 1A，且输入电压较高（如 5V 以上）且空间对功耗要求不高，可选择 AMS1117-3.3；若注重电池续航与低压差性能，则优选 RT9193-33GB。

3. RT9193-33GB vs. TLV70033

• 压差电压：TLV70033 在 300mA 负载时压差约 0.22V，比 RT9193-33GB 略高；而在 150mA 负载时可达到 0.15V，相近于 RT9193-33GB。

• 静态电流：TLV70033 典型仅 30μA，低于 RT9193-33GB；若对待机功耗要求特别苛刻，可考虑 TLV70033。

• 温度范围：两者均支持工业级温度范围，-40℃ 至 +85℃；但 TLV70033 在 -40℃ 下静态电流会稍微增加。

• 噪声与 PSRR：TLV70033 噪声较低，适合对电源噪声极为敏感的 RF 应用；RT9193-33GB 在中高频段的 PSRR 优势明显，适合宽频段干扰抑制。

4. RT9193-33GB vs. AP7330-33

• 压差电压：AP7330-33 在 300mA 负载时约 0.18V，与 RT9193-33GB 相近；在 150mA 负载时可低至 0.12V，略优于 RT9193-33GB。

• 静态电流：AP7330-33 的静态电流约为 40μA，低于 RT9193-33GB；在超低功耗应用中具有优势。

• 封装选择：AP7330-33 提供多种小封装（SOT-23-3、SOT-23-5、TSOT-23 等），便于在空间受限场合使用；而 RT9193-33GB 仅有 DPAK 封装版本。

• 保护功能：二者均具备过流保护与热保护功能，但 AP7330-33 的限流阈值略低，更适合保护弱电负载；RT9193-33GB 能承受更高瞬态电流冲击。

选型建议

1. 如果系统主要关注低压差（Dropout）特性，需要在电池电压迅速下降时仍保证 3.3V 输出，应优先考虑 RT9193-33GB。

2. 若设备待机功耗是设计重点，则可在 RT9193-33GB 与 TLV70033、AP7330-33 中综合对比静态电流指标。

3. 当系统需要小巧封装、节省 PCB 面积时，可考虑 TLV70033 或 AP7330-33 的 SOT-23 系列；若功率散热需求较高，RT9193-33GB 的 DPAK 封装提供更好的散热性能。

4. 对于高频 RF 应用或模拟信号放大场合，可结合 PSRR 与输出噪声指标进行综合评估，确保满足系统对噪声的要求。

十、可靠性与质量认证
RT9193-33GB 在设计与生产过程中通过了严格的质量控制与可靠性测试，以下为其主要质量认证与可靠性指标：

1. AEC-Q100 车规级认证（可选）

• 部分批次 RT9193-33GB 已通过 AEC-Q100 质量认证，满足车规级电子元件的可靠性与温度循环测试要求。

• 在汽车应用中，LDO 需要承受更宽的温度范围（-40℃ 至 +125℃），RT9193-33GB 车规级版本能够在极端环境下保持稳定性能。

2. JEDEC Level 2 湿热试验

• 器件通过 JEDEC JESD22-A101 湿热条件下的高温高湿（85℃/85% RH）测试，确保在潮湿环境下无开裂、无失效。

• 在工业、户外及潮湿气候下使用时，RT9193-33GB 仍能维持良好的电气性能。

3. 高温存储与高温操作循环测试

• 在高温存储（如 150℃，1000 小时）与高温操作循环（-40℃ to +125℃，多次循环）中，器件无参数漂移、无封装开裂及引脚接触不良等现象。

• 这保证了 LDO 在长时间高温环境中依然可以安全运行，适用于严苛的工业与汽车应用场景。

4. ESD 抗扰度测试

• 通过 IEC 61000-4-2 等级 4（±8kV 空气放电、±4kV 接触放电）ESD 测试，器件在遭受静电冲击时不会损坏或发生永久性参数变化。

• 对于装配、搬运及现场使用场合，经常会遇到静电放电，具备高抗静电能力可以减少损坏率。

5. 焊接可靠性与回流标准符合性

• RT9193-33GB 的 DPAK 封装符合 JEDEC MS-012 回流焊规范，可承受最高 260℃ 的封装体温。

• 在 SMT 流程中，可保证良好的焊点结合度，无虚焊、缺焊、桥连等缺陷，适合批量化自动化生产。

6. 寿命与漂移测试

• 通过加速寿命测试（如高温加速寿命测试 HAST），在 150℃、85% RH 下工作数千小时时，参数漂移在可接受范围内。

• 在长期使用过程中，输出电压精度、静态电流等关键指标保持稳定，不会因老化而导致性能显著下降。

十一、常见设计实例与应用注意事项
以下结合几种常见的设计场景，详细阐述 RT9193-33GB 在具体方案中应考虑的细节与优化策略：

1. 方案一：智能传感器节点

• 设计背景：室外无线温湿度传感器，通过 2.4GHz 无线模块与网关通信，节点需要长时间电池供电。

• 电源方案：使用单节锂电池（3.7V 标称）为 RT9193-33GB 提供输入；输出 3.3V 为 MCU、传感器和无线射频模块供电。

• 优化要点：

1. 去耦电容布置：IN 端配置 2.2μF 陶瓷电容；OUT 端配置 4.7μF 陶瓷电容与 10μF 钽电容串联，满足射频模块高峰值电流需求。

2. 省电模式设计：当传感器节点进入休眠时，通过 MCU 控制使能管脚将 LDO 关闭，实现整个模块最低静态电流。

3. 反馈与监测：在 MCU 上配置 ADC 采样电路，实时监测电池电压与输出电压，防止过度放电，并在电量低于阈值时通知用户。

2. 方案二：嵌入式网络路由器

• 设计背景：小型嵌入式路由器需要为 Wi-Fi 模块、网络交换芯片以及 MCU 提供多个电压轨，其中 3.3V 电源对网络性能影响显著。

• 电源方案：采用开关电源将 12V 转换为 5V，再由 RT9193-33GB 将 5V 稳定到 3.3V 给 Wi-Fi 模块及主控芯片供电。

• 优化要点：

1. 纹波与噪声抑制：在输入端增加 LC 滤波网络，降低开关电源带来的高频纹波；在 OUT 端使用高频陶瓷电容与低频钽电容组合，提高 PSRR。

2. 散热管理：由于路由器内部空间有限，DPAK 封装的散热板应通过底部多过孔与内部大面积地平面热沉相连，以保证在满载运行时不会出现过热关断。

3. 系统隔离：为了避免数字部分对射频部分的干扰，建议在 MCU 与 Wi-Fi 模块之间加入滤波器或隔离器，同时 LDO 与 RF 天线布局保持一定距离。

3. 方案三：工业控制仪表电源

• 设计背景：现场控制仪表需在 -40℃ 至 +85℃ 环境下稳定运行，为 PLC 通讯模块、数模转换模块提供 3.3V 电源。

• 电源方案：在 24V 工业总线电源端先采用 DC-DC 降压模块产生 5V 或 3.3V，再使用 RT9193-33GB 进一步滤波降噪，输出稳定 3.3V。

• 优化要点：

1. 抗干扰设计：现场环境存在大量电机与继电器开关噪声，需在 LDO 输入端加装 TVS 二极管与LC滤波，减少浪涌与共模干扰。

2. 温度抗漂移：针对 -40℃ 至 +85℃ 的高低温环境，建议在输出端放置高品质电解电容与陶瓷电容，以保证低温下电容容值不会显著下降，带来系统不稳定。

3. 多重保护：在 LDO 输出后再加保险丝与负载开关，当外部负载出现短路或故障时，能够快速断开负载，保护系统安全。

十二、典型参数表与数据手册解读
下表为 RT9193-33GB 部分典型参数汇总，以便工程师快速查阅与设计时参考：

1. 静态电流与关闭电流：不同于一些传统 LDO，RT9193-33GB 在关闭（关使能）状态下关断电流仅为 1μA 左右，可满足极低功耗休眠需求。

2. 启动时间：典型 200μs 的启动时间足够快速，能在系统通电时迅速建立稳压输出，减少软启动对负载的冲击。

3. PSRR 表现：在 1kHz 处有 60dB 以上的抑制能力，可大幅降低输入电源的纹波对输出的影响，有助于保持后级模拟电路的信号完整性。

4. 热保护与过流保护：通过热关断与限流保护，器件在异常工作时能够自动保护自身并通知系统采取相应措施，降低维护成本。

十三、应用示例：完整 3.3V 电源设计流程
为了帮助工程师快速掌握 RT9193-33GB 的使用方法，以下提供一份从需求分析到 PCB 布局的完整 3.3V 电源设计流程示例：

1. 需求分析

• 系统电压来源：单节锂电池（3.0V ~ 4.2V）或 USB 5V 输入。

• 输出电压要求：3.3V，负载电流最大 250mA，含有 MCU、显示屏、传感器和无线模块。

• 环境温度范围：-20℃ 至 +60℃。

• 布局空间：PCB 面积有限，约 20mm × 20mm 区域。

• 其他要求：低噪声、高精度、快速瞬态响应、低功耗待机模式。

2. 选型确认

• 稳压器：RT9193-33GB，满足 300mA 输出能力，压差低、静态电流低，适合电池供电并满足噪声抑制需求。

• 输入电容：2.2µF X7R 陶瓷电容（评估输入纹波及瞬态需求后如有必要可在旁并联 10µF 钽电容）。

• 输出电容：4.7µF X7R 陶瓷电容 + 10µF 钽电容并联，确保瞬态性能与低频纹波抑制。

• 保护元件：肖特基二极管（如 SS14）用于防反接；TVS 二极管（如 SMF5.0）用于抗浪涌与 EMI 保护；PTC 自恢复保险丝用于过流保护。

3. 原理图设计

• 在 IN 引脚与电源输入之间放置肖特基二极管以实现防反接功能。

• 在 IN-GND 之间放置 2.2µF 陶瓷电容，并并联 10µF 钽电容。

• 在 OUT-GND 之间放置 4.7µF 陶瓷电容与 10µF 钽电容，放置位置尽量靠近 LDO。

• 在输出到各模块之间加装滤波电感（如 2.2µH Ferrite bead）减少 EMI 对射频和高精度传感器的影响。

• 在地线旁加装 PTC 自恢复保险丝，保护下游负载免受短路冲击。

4. PCB 布局要点

• LDO 放置：将 RT9193-33GB 放置在 PCB 边缘或通风良好处，方便散热。

• 散热铜箔：在 LDO 底部铺设至少 100mm² 的铜箔，并通过 4-8 个 0.3mm 过孔连接至 PCB 内层接地层，形成好的散热通道。

• 去耦电容布局：IN 端电容距离 IN 引脚 < 2mm，OUT 端电容距离 OUT 引脚 < 2mm，确保低寄生电感。

• 地线处理：采用星形接地，将 LDO 底板和去耦电容的地引脚汇总至地平面，不与数字信号地混线。

• 走线宽度：IN、OUT 走线宽度≥1mm，厚度≥35µm，以支持 300mA 电流且降低可能的压降。

• 滤波元件：Ferrite bead 和旁路电容放置在输出走线靠近 LDO 处，以实现最优 EMI 抑制效果。

5. 样机测试与验证

• 稳压精度测试：在不同温度（-20℃、25℃、60℃）下测量输出电压偏差，确认在 ±2% 范围内。

• 压差测试：以 3.3V 输出为基准，依次将输入电压从 3.6V 降至 3.4V，观察输出维持情况，判断最低可维持稳压的输入电压。

• 瞬态响应测试：将负载从 10mA 突变到 250mA，测量输出电压跌落与恢复时间，确认满足系统要求（如跌落 < 100mV，恢复 < 10µs）。

• 纹波测试：使用示波器在 100kHz 至 1MHz 频段测量输出纹波幅值，确认纹波低于 20mVp-p。

• 过载与短路测试：人为短路输出端，观察 LDO 的限流启动点与热保护触发情况，确保在长时间短路后恢复正常工作。

• 抗干扰测试：在输入端及输出端分别注入高频噪声，测量输出抑制效果，确认 PSRR 与 EMI 抑制指标达标。

十四、常见问题与故障排查
在实际使用过程中，可能会遇到一些常见的设计与调试问题，下面针对几种典型故障给出排查思路与解决方案：

1. 输出振荡或不稳定

• 可能原因：

• 解决方案：

1. 更换为合适 ESR 范围内的陶瓷电容，常见 ESR 范围推荐 5mΩ ~ 50mΩ；

2. 将去耦电容尽量靠近 LDO 引脚，走线尽量短且宽；

3. 在输入端加装 LC 滤波或更大容值电容；

4. 优化地线布局，避免在地平面上拆分或打孔过多。

5. 输出端所加电容 ESR 不在推荐范围；

6. 走线过长或去耦电容放置距离过远；

7. 输入电源噪声过大且缺少滤波；

8. PCB 回路阻抗过高，形成寄生电感。

2. 输出电压偏高或偏低

• 可能原因：

• 解决方案：

1. 检查分压电阻阻值是否准确（针对可调版本），确保阻值在 1% 以内；

2. 使用示波器测量基准输出电压，如异常需更换 LDO；

3. 提高输入电压，确保比输出电压至少高出 0.2V 以上；

4. 改进 PCB 接地方式，采用星形接地或无拆分的连续地平面。

5. 反馈分压电阻或焊盘有虚焊、阻值偏差；

6. 基准电压漂移（过温或损坏）；

7. LDO 输入电压接近最低稳压要求，导致实际稳压能力降低；

8. PCB 接地不良，产生偏差电压。

3. LDO 过热或热关断

• 可能原因：

• 解决方案：

1. 降低输入电压至更接近 3.3V 的水平（如在 5V 线性降压前增加一个 DC-DC 降压模块）；

2. 增加底部散热铜箔面积及过孔数量，将热量有效导至内层或底层地平面；

3. 优化机柜或板卡通风，或加装散热片；

4. 降低负载电流，将高功耗模块单独供电或采用分时工作模式。

5. 输入电压过高，导致 P × I 损耗过大；

6. 散热铜箔过小或未通过过孔连接至内层；

7. 环境温度过高且通风不良；

8. 负载电流超过 300mA，限流器件发热严重。

4. 输出噪声过大

• 可能原因：

• 解决方案：

1. 输入端加装更大电容或 LC 滤波网络；

2. 在输出端配置高品质低 ESR 电容，并在需要时加装 RC 滤波或 EMI 滤波器；

3. 改进接地方式，避免回路形成；

4. 增加电磁屏蔽或抑制元件，如静电滤波器、共模电感等。

5. 输入端去耦电容不足，导致输入纹波直接传递；

6. 输出端电容 ESR 不合适或缺乏大电容滤波；

7. 系统存在接地回路，产生噪声耦合；

8. 附近存在强电磁干扰源（如开关电源、RF 发射器）。

十五、未来发展趋势与替代品展望
随着电子设备对低功耗、高效能、小型化的需求不断提升，LDO 产品也在技术上不断演进。RT9193-33GB 作为传统低压差线性稳压器的代表，未来可能面临以下发展方向和挑战：

发展趋势列表

• 静态电流进一步降低

• 超低压差、超高 PSRR 设计

• 智能管理与可编程输出电压

• 封装更小、散热更优的集成式方案

• 集成多路输出或 DC-DC 转换器的复合电源管理芯片（PMIC）

1. 静态电流进一步降低

• 未来电子设备对待机模式续航时间要求更高，静态电流需从目前几十微安下降到个位或亚微安级别。微功耗 LDO 将成为主流，以满足可穿戴设备、无线传感节点等超低功耗场景需求。

2. 超低压差与超高 PSRR 设计

• 随着电池电压接近负载电压，压差降至更低，要求 LDO 的压差电压可能降至 50mV 甚至更低，以最大化利用电池剩余电量。

• 对于 AIoT、5G 高频通信及射频前端应用，PSRR 需在更宽频段内提供超高抑制能力，确保系统的信号完整性与 EMI 性能。

3. 智能管理与可编程输出电压

• 嵌入式应用日益多样，对多个电压轨道需求增加，智能 LDO 将集成 I²C/SPI 接口，实现实时监测、动态可调输出电压及软启动配置。

• 通过数字接口与固件配合，可根据工作模式自动切换电压级别，实现更高的系统灵活性与节能管理。

4. 封装更小、散热更优的集成式方案

• 随着电子产品不断向更小体积发展，LDO 封装从 DPAK、SOT-23 逐步向更小的 WCSP、DFN、XDFN 等无引脚或倒装封装演进，以节省 PCB 面积。

• 同时，通过片上矽图形化散热技术（硅通孔、基底散热等）提升散热效率，确保小封装下仍能良好释放功耗。

5. 集成多路输出或 DC-DC 转换器的复合电源管理芯片（PMIC）

• 越来越多的器件不再单一提供 3.3V LDO，而是将多个 DC-DC 降压、升压、LDO 输出集成在同一芯片内，简化系统设计，减少 BOM 及 PCB 面积。

• 采用芯片级集成能提高整体效率、减少 EMI 干扰，也能通过数字化控制实现多个输出轨道的动态切换与管理。

替代品与升级方案

• 对于对功耗及功能要求更高的应用，可考虑 TI 的 TPS7A02 系列，这类器件静态电流低于 1μA，压差小于 100mV。

• 射频前端与高精度模拟场合，可使用 Analog Devices ADP7152 系列，其输出噪声低至 5μVRMS，PSRR 在 10kHz 以上仍有 50dB 以上。

• 若需要多路输出并具备数字化管理能力，可使用 STM32 生态下的 STPMIC1 系列，集成 2 路 DC-DC 和 6 路 LDO，可通过 I²C 动态调整输出电压。

十六、总结与展望
RT9193-33GB 作为一款高性能低压差线性稳压器，以其卓越的压差特性、高输出电流、低静态电流以及优异的纹波抑制能力，广泛应用于便携式设备、工业控制、网络通信、射频前端、传感器节点等领域。通过内部集成基准电压源、误差放大器、限流与热保护电路，保证了器件在各种复杂环境下的稳定性与可靠性。

在实际设计中，工程师应根据系统需求合理选择输入电容和输出电容，优化 PCB 布局与去耦策略，以充分发挥 RT9193-33GB 的性能优势。对于低电压差、超低功耗与高噪声抑制的应用场景，RT9193-33GB 能够提供更可靠、更高效的电源方案，延长电池寿命，提升系统抗干扰能力。

未来，随着电子设备对功耗、尺寸与智能化要求的不断提升，传统单一 LDO 面临静态电流和功能集成的升级压力。工程师可以关注更先进工艺的超低功耗 LDO、超小封装高 PSRR 方案，或集成 DC-DC 转换器与 LDO 的复合 PMIC 产品，以满足更为多样化和高性能的电源需求。

总之，RT9193-33GB 以其易于使用、性能稳定、价格适中的特点，仍将继续在中低功耗、低 EMI 干扰的应用领域发挥重要作用，是工程师设计 3.3V 稳定电源时值得优先考虑的优秀方案之一。