LDO（Low Dropout Regulator）意為低壓差線性穩(wěn)壓器，是新一代的集成電路穩(wěn)壓器，相對于傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器來說，它通常具有極低的自有噪聲和較高的電源抑制比PSRR（Power Supply RejecTIon RaTIo）。LDO是一個功耗很低的微型片上系統(tǒng)（SoC），它可用于電流主通道控制，芯片上集成了具有極低線上導通電阻的MOSFET、肖特基二極管、取樣電阻和分壓電阻等硬件電路。并具有負載短路保護、過壓關(guān)斷、過熱關(guān)斷、反接保護、過流保護、過溫保護、精密基準源、差分放大器和延遲器等功能。PG是新一代LDO，具有輸出狀態(tài)自檢和延遲安全供電功能，也可稱為Power Good，即“電源好或電源穩(wěn)定”。
LDO結(jié)構(gòu)框圖
LDO的結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示，主要包括啟動電路、恒流源偏置單元、使能電路、調(diào)整元件、基準源、誤差放大器、反饋電阻網(wǎng)絡(luò)和保護電路等。
LDO基本工作原理
其基本工作原理是：系統(tǒng)加電，如果使能引腳處于高電平狀態(tài)，則電路開始啟動，恒流源電路給整個電路提供偏置，基準源電壓快速建立，輸出隨著輸入不斷上升，當輸出即將達到規(guī)定值時，由反饋網(wǎng)絡(luò)得到的輸出反饋電壓也接近于基準電壓值，此時誤差放大器對輸出反饋電壓和基準電壓之間的誤差小信號進行放大，再經(jīng)調(diào)整管放大到輸出，從而形成負反饋，保證了輸出電壓穩(wěn)定在規(guī)定值上，同理，如果輸入電壓變化或輸出電流變化，這個閉環(huán)回路將使輸出電壓保持不變。
LDO的主要參數(shù)
在進行LDO選型時，需要確認的參數(shù)有：輸入電壓、輸出電壓、最大輸出電流、輸入/輸出電壓差、LDO自身的功耗、線性調(diào)整率、負載調(diào)整率、接地電流和工作溫度。
下面以AS1117作為選型過程進行論述。
1、輸入電壓
輸入電壓是LDO可以從外部連接的電源，根據(jù)不同的應用和輸入電壓的不同，需要選擇不同輸入電壓范圍的LDO。
在AS1117的Datasheet中，推薦的輸入電壓的最大值是15V，器件自身可以承受的最大電壓是20V，這樣在進行輸入電壓選擇時，輸入電壓的電壓值一定要低于15V。
2、輸出電壓
輸出電壓是低壓差線性穩(wěn)壓器最重要的參數(shù)，也是電子設(shè)備設(shè)計者選用穩(wěn)壓器時首先應考慮的參數(shù)。低壓差線性穩(wěn)壓器有固定輸出電壓和可調(diào)輸出電壓兩種類型。固定電壓穩(wěn)壓器使用比較方便，而且由于輸出電壓是經(jīng)過芯片廠家精密調(diào)整的，所以穩(wěn)壓器的精度很高。另外，其設(shè)定的輸出電壓數(shù)值均為常用電壓值，不可能滿足所有的應用要求，而且外接元件數(shù)值的變換將影響穩(wěn)定精度。
3、最大輸出電流
用電設(shè)備的功率不同，要求穩(wěn)壓器輸出的最大電流也不相同。通常，輸出電流越大的穩(wěn)壓器成本越高，為了降低成本，在多個穩(wěn)壓器組成的供電系統(tǒng)中，應根據(jù)各部分所需的電流值選擇適當?shù)姆€(wěn)壓器。
4、輸入/輸出電壓差
輸入/輸出電壓差是低壓差線性穩(wěn)壓器最重要的參數(shù)。在保證輸出電壓穩(wěn)定的條件下，該電壓壓差越低，線性穩(wěn)壓器的性能就越好。
根據(jù)不同的輸出電流，輸入/輸出電壓差會有所不同。
5、線性調(diào)整率
線性調(diào)整率是指在某負載電流的條件下，當輸入電壓變化時，對應輸出電壓的變化量。線性調(diào)整率越小，輸入電壓對輸出電壓的影響越小。LDO的性能越優(yōu)越。
6、負載調(diào)整率
負載調(diào)整率是指在某輸入電壓條件下，當負載電流發(fā)生變化時，對應輸出電壓的變化量，負載電流增大，輸出電壓降減小；負載電流減小，輸出電壓將增大。負載調(diào)整率越小，負載變化對輸出端的影響越小，LDO的性能越優(yōu)越。
7、接地電流
接地電流是指串聯(lián)調(diào)整管輸出電流為零時，輸入電源提供的穩(wěn)壓器工作電流。該電流有時也稱為靜態(tài)電流，但是采用PNP晶體管作為串聯(lián)調(diào)整管元件時，這種習慣叫法是不正確的。通常較理想的低壓差穩(wěn)壓器的接地電流很小。
8、工作溫度與功耗
器件工作溫度的選擇需要根據(jù)產(chǎn)品自身工作的環(huán)境及LDO自身產(chǎn)生的熱量來綜合考慮。LDO一般都會有散熱焊盤，需要將散熱焊盤充分的打孔，并且在散熱焊盤部分進行阻焊開窗處理。
典型電路
AS1117的輸出電壓是可調(diào)的，其典型工作電路如下圖所示，因為是輸出電壓可調(diào)的LDO，所以需要在外部增加分壓電阻，選擇分壓電阻時應盡量選擇高精度的電阻，如正負1%精度甚至更高精度的電阻。
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