LDO基础（一）

主要内容

• LDO基本原理
• LDO参数

正文

一、

何为LDO？

        LDO是低压差线性稳压器的英文简称，是新一代的集成电路稳压器，它与三端稳压器最大的不同点在于，低压差线性稳压器（LDO）是一个自身功耗很低的微型器件。LDO是一种串联稳压器，他的负载和内部晶体管是串联形式，区别于并联稳压器，，它可用于电流主通道控制，芯片上集成了具有极低导通电阻的MOSFET、肖特基二极管、取样电阻和分压电阻等硬件电路，并具有过流保护、过温保护、精密基准源、差分放大器、延迟器等功能。

       LDO如何工作？其通过控制内部开关管的状态来控制输出电流，区别于DC-DC，LDO的开关管大部分时候工作在放大区（可变电阻区），通过控制开关管的压降来控制输出电压，也因此LDO输入电压一定要大于输出电压。

        以下图为例，当输出电压Vout增大时，误差放大器正端大于参考电压Vref，误差放大器输出电压增大，此时MOS管G极电压增大，若VIN不变，即S级电压不变，则PMOS的Vgs电压Vg-Vs的绝对值减小，MOS管压降Vdrop增大，则VOUT=Vin-Vdrop减小，总体产生了负反馈，最终会平衡在Vout=Vref x （1+R1/R2）上。

二、

LDO种类与内部架构

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 不同内部架构 

       LDO根据内部晶体管不同分别有NPN、PNP、NMOS、PMOS型四种结构，每种结构都有优缺点。

图1. PMOS型LDO

图2.NMOS型LDO

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 举例 

        以TI的TLV1117LV33DCYR为例，他的内部架构如下图，明显是一种PMOS型LDO

三、

LDO关键参数

01

压降Vdrop  

        压降电压 Vdrop是指为实现正常稳压，输入电压 VIN必须高出所需输出电压 VOUT 的最小压差。压降与输出负载大小有关，如下图：

02

  静态电流

        静态电流 IQ 是系统处于待机模式且在轻载或空载条件下器件自身所消耗的电流。此电流很小，但在对于大部分时间都处于待机或关机模式的应用，如智能手表等，静态电流将产生重大影响。

        一般的LDO静态电流在uA级别，但是随着负载的增加，器件自身消耗的电流也在增加，如下图的TLV1117LV33DCYR：

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 电源抑制比PSRR 

        电源抑制比是一个很重要的参数，它代表了LDO抑制输入噪声的能力。定义是输入纹波电压与输出纹电压的比值，单位是分贝（dB），其表达式为：

    粗浅理解即：假设在某个频率下输入纹波电压为100mV，那么输入到一个20dB共模抑制比的LDO后输出电压文波为10mV。