低壓差穩(wěn)壓器入門知識(shí)

　　1 LDO內(nèi)部有什么？

　　如圖a所示，低壓差穩(wěn)壓器（LDO）由參考電壓、誤差放大器、反饋分壓器和一個(gè)串聯(lián)傳輸元件（通常為雙極性或CMOS晶體管）組成。

　　輸出電流由PMOS晶體管所控制，而PMOS晶體管又由誤差放大器所控制。這個(gè)放大器將來自輸出的反饋電壓與參考電壓進(jìn)行比較，并放大壓差。

　　圖a：LDO能以低壓差提供由輸入電壓到輸出電壓所需的穩(wěn)壓，也就是Vin與Vout之間發(fā)生微小電壓變化。

　　如果反饋電壓低于參考電壓，PMOS器件的柵極會(huì)被下拉，從而允許更多的電流通過和提高輸出電壓。相反，如果反饋電壓高于參考電壓，PMOS器件的柵極會(huì)被上拉，從而使更少的電流通過和減少輸出電壓。

　　這個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)主要基于兩個(gè)極點(diǎn)，即誤差放大器/傳輸晶體管的內(nèi)部極點(diǎn)和輸出電容等效串聯(lián)電阻（ESR）的外部極點(diǎn)。

　　當(dāng)使用推薦的電容時(shí)，ADI的LDO能夠在指定工作溫度和電壓范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。輸出電容的ESR會(huì)影響LDO控制回路的穩(wěn)定性。為了確?？刂苹芈返姆€(wěn)定性，推薦使用1Ω的最小ESR或更低的電阻值。LDO對(duì)負(fù)載電流快速變化的響應(yīng)，即瞬態(tài)響應(yīng)，也受輸出電容的影響。使用更大值的輸出電容可改善LDO的瞬態(tài)響應(yīng)，然而這會(huì)導(dǎo)致啟動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)。

　　2 為何使用LDO？

　　LDO穩(wěn)壓器是為了從主電源或電池處獲得低輸出電壓。理想情況下，輸出電壓對(duì)線路和負(fù)載變化而言是穩(wěn)定的，也不會(huì)因外界溫度和時(shí)間而發(fā)生變化。

　　LDO輸入和輸出電壓之間的壓差應(yīng)該盡可能的低。例如，在電池供電的設(shè)計(jì)中利用鋰離子電池連接一個(gè)2.8V的LDO。這個(gè)電池電壓會(huì)從4.2V（充滿狀態(tài)）下降到3.0V（電池耗盡），并恒定提供2.8V輸出以使LDO的壓差低于200mV。

　　在一些系統(tǒng)中，LDO被用于后穩(wěn)壓。

　　這種情況下LDO連接到高效的開關(guān)穩(wěn)壓器的輸出，來提供噪聲濾波以及恒定且穩(wěn)定的輸出電壓。

　　3 高性能LDO有什么新功能？

　　高性能LDO包含了使能輸入、電源良好指示、欠壓鎖定、反極性保護(hù)、感應(yīng)輸入和軟啟動(dòng)功能。如圖b所示。

圖b：加入新功能的高性能LDO方框圖