一款火了四十年的芯片

公众号记得加星标⭐️，第一时间看推送不会错过。

诞生于 20 世纪 80 年代的摩托罗拉 DC-DC 控制器，已成为“够用就好”电源转换方案的通用答案。

摩托罗拉在 80 年代初期推出的 MC34063，将开关稳压器的核心要素浓缩进一个 8 引脚集成电路（IC）中。只需配合极少数的无源器件，它就能实现降压（Buck）、升压（Boost）或反向（Inverting）变换。虽然它的效率从未达到领先水平，但凭借低廉的成本、极高的简洁性和无处不在的通用性，它成为了生产史上寿命最长的模拟控制 IC 之一。

MC34063 虽然低调，但支持 3 V 至 40 V 的输入电压。图片由 Futurlec 提供。

面向大众的“糖果级”电源方案

怀旧电子元器件的经久不衰通常有两个原因：要么是因为它们具有开创性，例如证明了半导体可以取代磁芯存储器的 Intel 1103 DRAM；要么是因为它们将抽象概念实体化了，例如标准化了现代运算放大器的 μA741。而 MC34063 的生存之道则完全不同：它在电子行业急需廉价、通用的 DC-DC 转换方案的时刻，精准地击中了“功能够用”这一甜点位。

在 80 年代初期，大多数低成本设计仍默认使用线性稳压器。线性稳压器虽然简单且性能可预测，但能源损耗极大。虽然当时也存在专用的开关控制器，但它们通常针对特定应用、功能专一，且价格昂贵。相比之下，摩托罗拉提供了一种单片式解决方案：它可以配置为降压、升压或反向转换器；不需要外部振荡器；并集成了 1.25 V 基准电压源、比较器、驱动级和一个 1.5 A 的峰值电流开关。

它谈不上优雅，也不够高效，但其灵活性惊人。短短几年内，这款 IC 遍地开花。车载适配器用它将 12 V 降至 5 V，调制解调器和机顶盒用它产生微弱的负电压轨。电子爱好者套件也广泛采用它，因为只要参考数据手册里的公式就能完成设计。正如 CD4000 系列 成为 CMOS 逻辑电路的“万能胶水”一样，MC34063 成为了开关电源领域的“糖果级（Jellybean）”控制器。

34063 内部探秘

从技术角度来看，MC34063 即便是在当时也显得保守。与 80 年代兴起的更先进的 PWM（脉宽调制）控制器不同，它采用了一种基于简易斜坡发生器的“恒定导通时间、变频”架构。定时电容（CT）在两个阈值之间充放电，设定最大导通时间，同时比较器将反馈信号与内部 1.25 V 基准源进行对比。其结果是由弛张振荡器驱动开关：当输出下降时开启，当 CT 达到上限时关闭。

MC34063 框图。图片由 Alldatasheet 提供。

由于该芯片无法提前终止周期，负载瞬变通常会导致跳周期现象和明显的纹波。频率会随输入电压和负载的变化而漂移，如果没有额外的滤波，其电磁干扰（EMI）表现难以预测。此外，由于内部使用的是双极型开关管，根据配置不同，其饱和压降产生的功耗在低压应用中相当可观。

但这种设计也有其优势。由于只需一个电容来设定定时，其行为极易预测且易于教学，就像 741 的内部补偿让几代模拟电路设计者倍感亲切一样。其限流电路通过检测一个小电阻上几百毫伏的压降来实现，确保了芯片能够承受误操作。虽然它缺乏过热关断等现代功能，但它几乎可以被塞进任何拓扑结构中，且无需重新进行大规模设计。

其内部仅包含 50 多个晶体管，这种极低的集成度甚至连小型代工厂都能复刻。这也是为什么市面上出现了几十种不同名称的克隆版本，让这种架构在摩托罗拉半导体业务几经易手后依然长盛不衰。

工程师们又爱又嫌的稳压器

MC34063 并不是靠性能碾压竞争对手，而是靠一种独特的悖论建立了自己的地位，这也是许多长寿 IC 的共同特征：极广的实用性与较低的期望值。Intel 2708 EPROM 需要三组供电轨和紫外线窗口才能擦写，但它对早期的微型计算机来说必不可少，因为它干净利落地解决了一个系统级问题。MC34063 在电力电子领域扮演了类似的角色：它不是最好的稳压器，但它是那个让 DC-DC 转换变得人人可及的工具。

随着开关电源成为标配，设计师们开始转向更快、更高效的控制器。同步整流拓扑、MOSFET 驱动器、固定频率 PWM 以及集成功率级，使得 MC34063 在现代产品中几乎失去了技术上的竞争力。然而，它在分销市场上依然屹立不倒，因为它的功能集依然匹配小家电、工业控制器和低成本设计的需求——在这些领域，成本和简洁性往往重于性能。

时至今日，如果你拆开一个廉价的车载充电器或杂牌路由器，你仍能发现这个 8 引脚控制器的变体。它在看起来比芯片本身还老旧的玻纤板上调节着几百毫安的电流。它的存在与 CD4000 CMOS 或 741 运放的原因如出一辙——因为在工程界的许多角落，“够用”依然是最终的赢家。

https://www.allaboutcircuits.com/news/mc34063-the-switching-regulator-that-defined-cheap-power/

（来源：allaboutcircuits）

*免责声明：本文由作者原创。文章内容系作者个人观点，半导体行业观察转载仅为了传达一种不同的观点，不代表半导体行业观察对该观点赞同或支持，如果有任何异议，欢迎联系半导体行业观察。

今天是《半导体行业观察》为您分享的第4275期内容，欢迎关注。

加星标⭐️第一时间看推送，小号防走丢

求推荐