低壓差穩壓器入門知識

　　1 LDO內部有什么？

　　如圖a所示，低壓差穩壓器（LDO）由參考電壓、誤差放大器、反饋分壓器和一個串聯傳輸元件（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。這個放大器將來自輸出的反饋電壓與參考電壓進行比較，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壓，也就是Vin與Vout之間發生微小電壓變化。

　　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器件的柵極會被上拉，從而使更少的電流通過和減少輸出電壓。

　　這個閉環系統主要基于兩個極點，即誤差放大器/傳輸晶體管的內部極點和輸出電容等效串聯電阻（ESR）的外部極點。

　　當使用推薦的電容時，ADI的LDO能夠在指定工作溫度和電壓范圍內穩定工作。輸出電容的ESR會影響LDO控制回路的穩定性。為了確保控制回路的穩定性，推薦使用1Ω的最小ESR或更低的電阻值。LDO對負載電流快速變化的響應，即瞬態響應，也受輸出電容的影響。使用更大值的輸出電容可改善LDO的瞬態響應，然而這會導致啟動時間延長。

　　2 為何使用LDO？

　　LDO穩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，輸出電壓對線路和負載變化而言是穩定的，也不會因外界溫度和時間而發生變化。

　　LDO輸入和輸出電壓之間的壓差應該盡可能的低。例如，在電池供電的設計中利用鋰離子電池連接一個2.8V的LDO。這個電池電壓會從4.2V（充滿狀態）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。

　　在一些系統中，LDO被用于后穩壓。

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

　　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、感應輸入和軟啟動功能。如圖b所示。

圖b：加入新功能的高性能LDO方框圖