LDO線性穩壓器高精度電壓基準源分析

隨著集成電路規模的發展，電子設備的體積、重量和功耗越來越小，這對電源電路的集成化、小型化及電源管理性能提出了越來越高的要求。電源IC產品主要包括線性穩壓器、開關式穩壓器(DC/DC)、電池充電/管理IC、PWM/PFM控制器、AC/DC穩壓器及功率因數校正(PFC)預穩壓器等。而目前在所有這些電源IC中，線性穩壓器IC的銷售額最大，LDO線性穩壓器又是增長最多和最快的產品，它的快速崛起源自于便攜式產品的不斷涌現，如便攜式電話、 PDA(個人數字助理)、掌上型/膝上型電腦、數碼相機等。

LDO線性穩壓器綜述

LDO(LowDropout)線性穩壓器，也稱低壓差線性穩壓器或低漏失線性穩壓器。

LDO線性穩壓器與開關式穩壓器的比較

LDO線性穩壓器，比傳統的線性穩壓器有更高的電源轉換效率，而比開關式穩壓器有更簡單的結構、更低的成本和更低的噪聲特性，因此它在便攜式電子產品中越來越受歡迎。LDO線性穩壓器和開關式穩壓器作為當今便攜式電子產品中最常用的兩類電源管理電路，它們的特點比較如表1所示。





從表中可看出，LDO線性穩壓器和開關式穩壓器各有優缺點，在應用時需權衡考慮各種特點。

LDO線性穩壓器應用效率

在便攜式電子設備中，電源效率越高意味著電池使用時間越長，這是用戶渴望的事情。





因此，輸入輸出壓差越低、靜態電流(輸入電流和輸出電流之差)越低線性穩壓器的工作效率就越高。在實際應用中，我們分析效率時還必須清楚:電池不是理想電源，它具有輸出電阻，供電時，它的電壓是逐漸下降的。電池的這種特性是非常有利于LDO線性穩壓器工作效率的。LDO線性穩壓器工作效率隨著電池電壓的下降而逐漸升高。另外，在小負載電流時，穩壓器的效率將受靜態電流的限制，比如輸出電流等于輸入電流的一半，則穩壓器的效率將減少一半，因此當設備處于“待機”狀態時，靜態電流決定了電池的使用壽命。因此設計低壓差、低靜態電流的線性穩壓器已成為便攜式設備電源管理課題的一大技術解決方案。

雙極型超LDO線性穩壓器的設計要求

本設計完成的是一款小功率超LDO(超低漏失電壓)線性穩壓器，最大工作電流能達到100mA，輸出電壓3.3V。

引腳設計要求

為了滿足便攜式設備小體積的要求，芯片可采用SOT-23封裝，電路中需設置5個引出腳，管腳功能如表2。





SOT-23封裝外形示意如圖1，這種封裝的面積小于3×3mm2。





圖1SOT-23封裝外形

應用要求

本設計的應用要求是要占盡量小的PCB板空間，可外接元件很少，只有輸入輸出電容，當使能功能閑置時，將該引腳接到輸入端。

極限參數設計要求

極限參數反應了穩壓器所能承受的最大的安全工作條件，該芯片的極限參數如表3所示。