LDO的概念及其原理
LDO 是一種線性穩(wěn)壓器。線性穩(wěn)壓器使用在其線性區(qū)域內(nèi)運(yùn)行的晶體管或 FET,從應(yīng)用的輸入電壓中減去超額的電壓,產(chǎn)生經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)的輸出電壓。所謂壓降電壓,是指穩(wěn)壓器將輸出電壓維持在其額定值上下 100mV 之內(nèi)所需的輸入電壓與輸出電壓差額的最小值。正輸出電壓的 LDO(低壓降)穩(wěn)壓器通常使用功率晶體管(也稱為傳遞設(shè)備)作為 PNP。這種晶體管允許飽和,所以穩(wěn)壓器可以有一個(gè)非常低的壓降電壓,通常為 200mV 左右;與之相比,使用 NPN 復(fù)合電源晶體管的傳統(tǒng)線性穩(wěn)壓器的壓降為 2V 左右。負(fù)輸出 LDO 使用 NPN 作為它的傳遞設(shè)備,其運(yùn)行模式與正輸出 LDO 的 PNP設(shè)備類似。
LDO的工作原理
如圖1-1所示,該電路由串聯(lián)調(diào)整管VT、取樣電阻R1和R2、比較放大器A組成。
取樣電壓加在比較器A的同相輸入端,與加在反相輸入端的基準(zhǔn)電壓Uref相比較,兩者的差值經(jīng)放大器A放大后,控制串聯(lián)調(diào)整管的壓降,從而穩(wěn)定輸出電壓。當(dāng)輸出電壓Uout降低時(shí),基準(zhǔn)電壓與取樣電壓的差值增加,比較放大器輸出的驅(qū)動(dòng)電流增加,串聯(lián)調(diào)整管壓降減小,從而使輸出電壓升高。相反,若輸出電壓Uout超過(guò)所需要的設(shè)定值,比較放大器輸出的前驅(qū)動(dòng)電流減小,從而使輸出電壓降低。供電過(guò)程中,輸出電壓校正連續(xù)進(jìn)行,調(diào)整時(shí)間只受比較放大器和輸出晶體管回路反應(yīng)速度的限制。
應(yīng)當(dāng)說(shuō)明,實(shí)際的線性穩(wěn)壓器還應(yīng)當(dāng)具有許多其它的功能,比如負(fù)載短路保護(hù)、過(guò)壓關(guān)斷、過(guò)熱關(guān)斷、反接保護(hù)等,而且串聯(lián)調(diào)整管也可以采用MOSFET。
LDO的四大要素
壓差Dropout、噪音Noise、電源抑制比(PSRR)、靜態(tài)電流Iq,這是LDO的四大關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
產(chǎn)品設(shè)計(jì)師按產(chǎn)品負(fù)載對(duì)電性能的要求結(jié)合四大要素來(lái)選擇LDO。
在手機(jī)上用的LDO要求盡可能小的噪音(紋波),在沒(méi)有RF的便攜式產(chǎn)品需求靜態(tài)電流小的LDO。
評(píng)論