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ldo [2019/04/07 17:39] gongyu |
ldo [2019/04/07 17:53] (当前版本) gongyu [电源抑制比] |
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| 低压差或LDO稳压器是一种能够在输入电压很接近输出要求电压的情况下也能够保持稳压的直流线性稳压器。相较于其他的直流－直流稳压器其优点是没有开关噪声（没有开关过程）、器件体积较小（不需要大电感或变压器），设计极其简单；最大的缺点是线性直流稳压器必须在器件上以发热的方式消耗能量以保证输出电压的稳定。 | 低压差或LDO稳压器是一种能够在输入电压很接近输出要求电压的情况下也能够保持稳压的直流线性稳压器。相较于其他的直流－直流稳压器其优点是没有开关噪声（没有开关过程）、器件体积较小（不需要大电感或变压器），设计极其简单；最大的缺点是线性直流稳压器必须在器件上以发热的方式消耗能量以保证输出电压的稳定。 | ||
| - | ### LDO的来历 | + | #### LDO的来历 |
| 可调节输出的低压差线性稳压器最早于1977年4月12日发布，标题为"Break Loose from Fixed IC Regulators“文章，作者是大名鼎鼎的Robert Dobkin, 当时他在美国国家半导体公司（National Semiconductor, 已经被[德州仪器 - TI](https://www.ti.com.cn)收购）做IC设计师，由此美国国家半导体公司宣称自己是“LDO的发明者”。 Dobkin于1981年离开美国国家半导体公司创办了Linear Technology(被[Analog Devices Inc.](https://www.analog.com/)收购），在收购之前他还曾任Linear Technology的CTO。 | 可调节输出的低压差线性稳压器最早于1977年4月12日发布，标题为"Break Loose from Fixed IC Regulators“文章，作者是大名鼎鼎的Robert Dobkin, 当时他在美国国家半导体公司（National Semiconductor, 已经被[德州仪器 - TI](https://www.ti.com.cn)收购）做IC设计师，由此美国国家半导体公司宣称自己是“LDO的发明者”。 Dobkin于1981年离开美国国家半导体公司创办了Linear Technology(被[Analog Devices Inc.](https://www.analog.com/)收购），在收购之前他还曾任Linear Technology的CTO。 | ||
| - | ### 器件 | + | #### 工作原理 |
| {{ :low_drop_voltage_regulator.png |}} | {{ :low_drop_voltage_regulator.png |}} | ||
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| 主要的器件是一个功率FET和一个差分放大器（误差放大）。差分放大器的一个输入端监测由输出电压经取样电阻R1/R2的比率决定的输出，另一个输入端连接一个稳定的电压基准源。如果输出电压相对于参考电压升的太高，则驱动功率FET以保持一个稳定的输出电压。 | 主要的器件是一个功率FET和一个差分放大器（误差放大）。差分放大器的一个输入端监测由输出电压经取样电阻R1/R2的比率决定的输出，另一个输入端连接一个稳定的电压基准源。如果输出电压相对于参考电压升的太高，则驱动功率FET以保持一个稳定的输出电压。 | ||
| - | ### 稳压 | + | #### 稳压 |
| LDO和其它的线性稳压器工作模式是一样的，LDO和非LDO的稳压器的主要区别在于它们的原理拓扑结构，LDO采用了集电极开路或漏极开路的方式，而不是一个发射极跟随的方式。采用这种结构稳压器上的电压很容易驱动晶体管进入饱和状态，这就使得从待稳定的电压到稳定的输出电压之间的压差可以低到晶体管上的饱和电压。 | LDO和其它的线性稳压器工作模式是一样的，LDO和非LDO的稳压器的主要区别在于它们的原理拓扑结构，LDO采用了集电极开路或漏极开路的方式，而不是一个发射极跟随的方式。采用这种结构稳压器上的电压很容易驱动晶体管进入饱和状态，这就使得从待稳定的电压到稳定的输出电压之间的压差可以低到晶体管上的饱和电压。 | ||
| 行 72: | 行 72: | ||
| * 由于负载电流的突变、输出电容以及等效的串行阻抗对输出电压的影响 | * 由于负载电流的突变、输出电容以及等效的串行阻抗对输出电压的影响 | ||
| - | ### 电源抑制比 | + | #### 电源抑制比PSRR |
| - | PSRR refers to the LDO's ability to reject ripple it sees at its input.[11] As part of its regulation, the error amplifier and bandgap attenuate any spikes in the input voltage that deviate from the internal reference to which it is compared.[12] In an ideal LDO, the output voltage would be solely composed of the DC frequency. However, the error amplifier is limited in its ability to gain small spikes at high frequencies. PSRR is expressed as follows:[11] | + | PSRR指的就是LDO抑制输入端纹波的能力，作为稳压的一部分，误差放大器和bandgap会衰减掉输入电压与用于比较的内部参考电压偏离的所有毛刺。对于一个理想的LDO，其输出电压仅仅包含直流频率，然而误差放大器在高频的时候其抑制小毛刺的能力就会下降，PSRR可以用下面的公式来表示： |
| PSRR = 20 \times log \frac{Ripple_{IN}}{Ripple_{OUT}} | PSRR = 20 \times log \frac{Ripple_{IN}}{Ripple_{OUT}} | ||