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  LDO-(LOW DROPOUT VOLTAGE)
  低压差线性稳压器,故名思意,为线性的稳压器,仅能使用在降压应用中。也就是输出电压必需小于输入电压。

  LDO
  常用的LDO中,以3、4、5Pin为多;封装则种类繁多,从一毫米见方的大小,到TO-220封装都有,主要取决于LDO的输出功率及器件本身的功耗。

  LDO的主要参数
  压差 静态电流 待机电流 瞬态响应 线性调整率 负载调整率 电源抑制比 精度 功耗
  压差

  压差是LDO线性稳压器最重要的参数,它是指系统能够调节地,使输出稳定在期望输出的最小输入电压和输出电压值差,也就是说这个输入电压将是系统能够调整地最小输入电压,比这更小的电压,输入与输出将成线性关系下降,这一临界输入电压值去期望输出值所得的结果,就是LDO线性稳压器的压差电压。

  德州仪器(TI)电压差定义为输出电压较其标称值跌落2%的输入、输出电压的差值,其它的如,美信(Maxim),圣邦微电子(SGMC)电压差定义为输出电压较其标称值小于100mV时的输入、输出电压的差值
  静态电流
  静态电流定义为输入输出电流之差,它反映了LDO内部电路的功率消耗,静态电流主要由偏置电流(提供给误差放大器、基准电压源和采样电阻)与调整管的驱动电流组成,可以表示为 IQ=Iin-Io
  对于双级型晶体管,静态电流随着负载电流成比例的增加,因为双级型晶体管是电流驱动器件
  对于MOS管,静态电流很小,几乎不随负载的变化而变化,几乎是一个恒定值,因为MOS管是电压驱动器件
  PNP LDO的地脚电流会比较高。在满载时,PNP管的β值一般是15~20。也就是说LDO的地脚电流一般达到负载电流的7% 。达林管和准LDO的静态电流较小。在应用中如果对静态电流的消耗比较苛刻的话,最好是采用MOS管作为调整管的LDO
  待机电流
  待机电流是指带有使能信号的LDO,当该信号关闭的时候LDO消耗的电流。参考电压和误差放大器同样也处于不供电的状态。可以进一步减小功耗。

  瞬态响应
  瞬态响应为负载电流突变时引起输出电压的最大变化,它是输出电容Co及其等效串联电阻ESR和旁路电容Cb的函数,其中Cb的作用是提高负载瞬态响应能力,也起到了为电路高频旁路的作用 。

  为了获得更好的瞬态响应,LDO需要更宽的带宽,更大的输出容量,低ESR电容(当然要满足CSR要求)

  线性调整率
  线性调整率定义了输入变化对输出的影响,即在负载一定的情况下,输出电压变化量和输入电压变化量之比


  要减小线性调整率SL,可以提高误差运放的放大倍数和增大调整管的跨导。

  纹波抑制比
  电源噪声抑制比也被叫做纹波抑制比。是衡量LDO对输入电压电源变动抑制的一种能力,与线性调整率不同的一点是,纹波抑制比需要考虑很宽的频率范围。

  控制环路往往是决定纹波抑制比的主要因素,大的输出电容,低ESR ,追加旁路电容能够改善纹波抑制比。当然前提条件是能够满足 ESRCSR的要求
  精度
  考虑到 线性调整率,负载调整率,参考电压漂移,误差放大器电压漂移,外部取样电阻的精度,温度系数等综合参数的总体 LDO影响,我们有了精度这个概念。

  对LDO输出电压变化影响最大的是温度。因为参考电压和误差放大器对温度的变化比较敏感。其次是电阻的精度。线性调整率,负载调整率,增益误差对精度的影响只有1%到3%
  功耗
  大多数的LDO为了确保能够正常动作都会指定它的最大节点温度。最大节点温度范围之内,LDO不会损坏。为了保证节点温度不至于过高,LDO的功耗必须限定在一定的范围之内。有必要计算最大允许功耗Pdmax和实际功耗Pd。很显然Pd必须小于等于Pdmax。
  Tjmax为节点最高温度,TA为环境温度
  Rθja为节点温度到环境温度的热阻
实际功率

  2.LDO应用
  LDO应用
  LDO的应用电路十分方便简单,工作时仅需要二个作输入、输出电压退耦降噪的陶瓷电容器
  LDO典型应用
  Vin和Vout的输入和输出滤波电容器,应当选用宽范围的、低等效串联电阻(ESR)、低价陶瓷电容器,使LDO在零到满负荷的全部量程范围内稳压效果稳定。一些LDO有一个Bypass附加脚,由它连接一个小的电容器,可以进一步降低噪音。电容器的选择关系到设计产品的质量和成本,电容器的电容值、电介质材料类型、物理尺寸、等效串联电阻(ESR)等这些重要参数都是设计工程师所要考虑的。
  在LDO使用电路的设计中,陶瓷电容器是最好的选择,因为陶瓷电容器无极性和具有低的ESR,典型值<100mΩ,电容器的ESR对输出纹波有重大影响。
  LDO布线
  LDO在PCB板上的工艺走线十分重要,当工艺走线不良和靠近RF线时降噪性能会受影响。滤波电容器汇入地节点选择不良时,由负载返回地的电流中,噪音和纹波都会增加。在通常的布线设计中常常遇到此类情况(左图)。对此布线线路优化,则可在由负载返回地的电流中,噪音和纹波都降至最小(右图)