LDO（低壓穩(wěn)壓器）十問

1. 什么是LDO穩(wěn)壓器?

LDO低壓差穩(wěn)壓器( LowDropoutRegulator)是一種經(jīng)典的穩(wěn)壓器，相比于傳統(tǒng)三端固定電壓穩(wěn)壓器，它能實(shí)現(xiàn)更小的輸入/輸出壓差。理想情況下LDO能夠提供固定的或是可調(diào)節(jié)的輸出電壓，不會因時間和溫度而發(fā)生變化，并且不受線路與負(fù)載變化的影響。

2. LDO的主要選型標(biāo)準(zhǔn)包括哪些?

輸入電壓范圍;輸出電壓，固定或可調(diào)節(jié);隨線路、負(fù)載和溫度變化的輸出精確度;負(fù)載電流需求;壓差;電源抑制比(PSRR);輸出噪聲;靜態(tài)電流和關(guān)斷電流。

3. 輸出旁路電容的值是否會影響LDO的性能呢?

LDO的設(shè)計通常為特定值的負(fù)載旁路電容而優(yōu)化。增加負(fù)載電容值使其大于推薦值可以改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)。然而，當(dāng)選擇了更大值的輸出電容的時候，也應(yīng)該相應(yīng)增加輸入旁路電容的值。請注意：輸入和輸出電容的放置應(yīng)該盡可能地靠近LDO。

4. 哪幾種電容可用作輸入/輸出旁路電容?

任何質(zhì)量好的陶瓷電容都可以用作旁路電容，只要它們能夠滿足LDO數(shù)據(jù)手冊上所列的最小電容和最大有效串聯(lián)電阻(ESR)技術(shù)指標(biāo)。極力推薦采用X5R或X7R介質(zhì)的陶瓷電容，因?yàn)樗鼈兙哂泻芎玫臏囟确€(wěn)定性和非常低的電壓系數(shù)。

5. LDO的地電流會隨負(fù)載電流而改變嗎?

當(dāng)輸出負(fù)載增加時，使用雙極性晶體管作為傳輸元件的設(shè)計會呈現(xiàn)更大的地電流變化，可達(dá)到負(fù)載電流的5%。而基于LDO的MOSFET的功效更佳，因?yàn)樗牡仉娏麟S負(fù)載增加而提升的程度被最小化，一般小于滿負(fù)載時的0.1%。

6. 什么是電源抑制比(PSRR)?

電源抑制比(PSRR)表示LDO在輸入電壓變化時防止輸出電壓波動的能力。

通常在特定頻率下指定PSRR值，如120Hz下60dB電源抑制比。電池供電系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)使用LDO，以便能在電池電壓低(即低輸入輸出電壓差)時繼續(xù)保持很高的PSRR。

7. 如果LDO由開關(guān)電源所驅(qū)動，高頻開關(guān)噪聲能否被抑制?

LDO能夠抑制幾十乃至幾百kHz的輸入噪聲。高頻(1MHz以上)開關(guān)噪聲主要通過輸出旁路電容網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行抑制;在1MHz以上，LDO的回路帶寬太低以致無法提供任何噪聲衰減。LDO可與傳輸元件、輸出電容網(wǎng)絡(luò)與負(fù)載形成阻抗分壓器，這能在高頻時提供噪聲抑制。

8. 導(dǎo)致LDO輸出噪聲的原因有哪些，該如何降低?

LDO內(nèi)部的電壓參考是主要的輸出噪聲源。它通常以特定帶寬內(nèi)的微伏均方根值來表示，比如1至100kHz范圍內(nèi)的均方根值為25μV。這個低電平噪聲大大低于DC/DC轉(zhuǎn)換器的開關(guān)瞬態(tài)和諧波。

一些LDO在旁路引腳接一個電容到地以濾除參考電壓噪聲。遵循數(shù)據(jù)手冊規(guī)定的輸入、輸出和旁路電容會令噪聲電平問題迎刃而解。

9. LDO具有最小負(fù)載電流要求嗎?

ADI的LDO都沒有要求最小負(fù)載電流。

然而，市場上很多競爭性LDO產(chǎn)品的確對最小負(fù)載電流有要求，有些甚至達(dá)到數(shù)mA之高。

10. 在LDO選型時需注意的關(guān)鍵特性包括哪些?

包括一個用來控制LDO開啟和關(guān)斷以節(jié)省系統(tǒng)功耗的使能輸入;可編程的軟啟動，在啟動過程中限制浪涌電流、控制輸出電壓上升時間，并實(shí)現(xiàn)電壓時序控制;追蹤功能，允許LDO輸出跟隨外部電壓軌或參考電壓;一個旁路引腳，允許外部電容減少輸出電壓噪聲并改善電源抑制;電源良好輸出，用以說明輸出處于穩(wěn)壓之中;熱關(guān)斷，在溫度超出規(guī)定水平時關(guān)斷LDO;電流限制功能，以控制LDO輸出電流和功耗。