適合高效能模擬應(yīng)用的線性穩(wěn)壓器

　　線性穩(wěn)壓器是電子產(chǎn)業(yè)中最長期且最廣泛被應(yīng)用的集成電路之一，自多年前問世以來，已經(jīng)歷多次重大的效能提升。本文說明多種線性穩(wěn)壓器架構(gòu)的基本運(yùn)作原則，并摘要說明其中最重要的參數(shù)，最后歸結(jié)針對特定規(guī)格選用適當(dāng)線性穩(wěn)壓器的要點(diǎn)。

　　基本線性穩(wěn)壓器運(yùn)作

　　線性穩(wěn)壓器電路包含四個功能區(qū)塊，分別是參考電壓、導(dǎo)通組件(pass element)、取樣電阻及誤差放大器，如圖 1 所示。

　　導(dǎo)通組件是由 芯片 的誤差放大器所控制，誤差放大器會監(jiān)視反饋的狀況，并且與內(nèi)部固定的參考電壓進(jìn)行比較，然后會開啟或限制導(dǎo)通組件，以便當(dāng)輸入電壓產(chǎn)生變動時仍能維持恒定的輸出電壓，以及提供負(fù)載所需的輸出電流。大多數(shù)的線性穩(wěn)壓器也具有用來保護(hù)穩(wěn)壓器的過電流及高溫保護(hù)電路。

　　最小電壓差及靜態(tài)電流

　　最小電壓差(Dropout Voltage)

　　穩(wěn)壓器若要正常的工作，輸入端和輸出端的電壓差就必須超過某個最小值，這個值稱為「最小電壓差」。

　　最小電壓差小于 1V 的線性穩(wěn)壓器通常被歸類為低壓降線性穩(wěn)壓器 (LDO)，而最小電壓差大于 1V 的線性穩(wěn)壓器則被歸類為標(biāo)準(zhǔn)線性穩(wěn)壓器。如果輸入電壓接近輸出電壓，而且需將功耗降至最低，此時就需要使用 LDO。

　　靜態(tài)電流

　　靜態(tài)電流也稱為接地電流，這是指輸入電流與輸出電流之間的差異。若要發(fā)揮最大效率，需要低靜態(tài)電流。靜態(tài)電流包含偏移電流(例如帶隙基準(zhǔn)源、取樣電阻及誤差放大器電流)及串行導(dǎo)通組件的柵極/基極驅(qū)動電流，后者不會產(chǎn)生輸出功率。靜態(tài)電流值大部分是由串行導(dǎo)通組件和穩(wěn)壓器拓樸所決定。