LDO是用于电压调动的最老和最常用器件，简直任何一个电途打算中，都或者会行使LDO（低压差线性稳压器）这个器件。固然LDO稳压器经常是任何给定体系中本钱最低的元件之一，但从本钱/效益角度来说，它往往是最有代价的元件之一。

　　对大无数使用来说，产物Datasheet中的根本参数规格经常都大白清晰。但缺憾的是，Datasheet并不会列出针对每种或者的电途条款的参数，很多首要本能参数并未获得人们的充满会意或起码未被最大控造地加以行使。以是，为了充满阐明LDO上风，工程师必需深切会意枢纽本能参数及其对特定负载的影响。

　　本文将从LDO观念到体系，斟酌LDO的首要本能参数及其正在为电子体系中的差异器件供给整洁输出电压方面的效率。别的，还将磋商正在体系优化进程中，打算工程师需思虑的紧张要素。

　　低压差稳压器（LDO）是一种普通使用的稳压管理计划，或许正在输入输出电压差较幼的条款下将较高的输入电压转化为安谧的低电压输出。行为一种线性稳压器，LDO通过调动通道晶体管竣工电压降的优化，形似于自愿调动阻值的电子节造可变电阻，以确保正在特定输出电流下安谧的输出电压。

　　LDO供给了一种纯洁且高效的稳压形式，可正在供给恒定负载电流的景况下天生牢固的输出电压。其打算构造对表部元件的依赖性很低，有帮于低落体系杂乱性与物料本钱。

　　样板LDO构造仅需少量表部组件，经常席卷用于输入解耦的电容与安谧输出的电容，而正在某些拓扑构造下，还可参预包庇二极管，以应对反向电压景况。这种简捷、高效的打算使LDO成为多种使用中安谧电压供应的理念采取。总结起来，LDO包罗四个根性格能元件：

　　参考电压源Reference Voltage Source：供给安谧的参考电压，用于与输出电压实行比力；

　　节造元件Control Element：经常是一个功率晶体管（如MOSFET或BJT），调动输入电压，以保持安谧的输出电压。目前主流的有PMOS和NMOS两种。

　　LDO 稳压器打算经常包罗四种差异的通途元件：基于NPN型晶体管的稳压器、基于PNP 型晶体管的稳压器、基于N通道MOSFET的稳压器和基于P通道MOSFET的稳压器。固然说NPN、PNP晶体管型稳压器压差比MOSFET型更高，然而MOSFET静态电流（Iq）昭着低于晶体管稳压器。

　　LDO经常易于打算和行使，但正在新颖使用中，体系往往包罗多个模仿和数字模块，以是采取适合的LDO须要依据体系个性和办事条款归纳考量。

　　原来看显露LDO的素质，可能用一个比喻来会意：联念一只鸭子穿越池塘，水面上看似安靖无波，然而水下的双脚却正在不断地使劲划动。鸭子越使劲，越速耗尽体力，不得不断下。电子电途也形似，当稳压器更辛苦地保持安谧电压时，能耗也随之扩充。以是，枢纽正在于采取一种能高效行使电力、维系安谧的稳压器，确保本能始终不渝。

　　压差是指正在输入电压进一步低浸，导致LDO不再能实行调动时的输入至输出电压的差值。正在此压差条款下，通途元件办事于线性区，形似于一个电阻，其阻值等于漏极到源极的导通电阻RDS（ON）。目前LDO稳压器经常行使PMOS或NMOS FET行为通途元件，凭据负载条款，可竣工30mV～500mV压差。压差公式为：

　　此中，RDS（ON）包罗通途元件的电阻、片内互连电阻、引脚电阻和线焊电阻，并可通过LDO 的压差估算。正在压差形式下，可变电阻挨近零，LDO无法调动输出电压，输入电压及负载调节率、精度、PSRR 和噪声等参数也不再具备道理。

　　早期的LDO打算供给约莫1.3 V的压差，这意味着对待5 V的输入电压，器件实行调动可竣工的最大输出仅为3.7 V摆布。然而，正在当今更杂乱的打算工夫和晶圆创筑工艺条款下，低大致界说为100mV到300mV摆布。

　　裕量电压是LDO餍足其规格央浼所需的输入与输出电压差，经常约为400 mV～500 mV，但某些LDO或者须要高达1.5 V的裕量电压。数据手册经常将裕量电压行为指定其他参数的条款。须要戒备的是，裕量电压不应与压差稠浊，只要正在LDO处于压差形式时，这两者才会相称。

　　静态电流（Iq）是模仿比力常见的一个观念，顾名思义，它指的是是体系处于待机形式且正在轻载或空载条款下所破费的电流。静态电流合用于大无数集成电途 (IC) 打算，此中放大器、起落压转换器和低压降稳压器 (LDO) 城市影响破费的静态电流量。当LDO一律运转时，采用以下公式实行估计：

　　静态电流看似相像费不了多少电，但对待智能腕表或者手机等永远处正在待机形式的产物来说，LDO静态电流越幼，电池寿命越长。同时，要优化LDO的效用，需尽量低落静态电流以及输入与输出电压的差值。因为输入与输出电压差直接影响效用和功耗，经常采取最低的压差。

　　接地电流 (IGND) 是输入电流与输出电流之差，包罗静态电流。低接地电流可能最大化 升高LDO的效用。

　　对待高本能CMOS LDO，接地电流经常不到负载电流的1%。跟着负载电流扩充，接地电流也会增大，由于PMOS调动元件的栅极驱动需巩固以储积RON惹起的压降。正在压差区域内，当驱动级进入饱和时，接地电流也随之扩充。对待须要低功耗或幼偏置电流的使用，CMOS LDO是理念采取。

　　闭断电流指输出禁用时LDO 破费的输入电流。参考电途和偏差放大器正在闭断形式下都不上电。较高的走电流会导致闭断电流随温度升高而扩充。

　　LDO 的效用由接地电流和输入/输出电压确定。若需得到较高的效用，必需最大水平地低落裕量电压和接地电流。别的，还必需最大水平缩幼输入和输出之间的电压差。输入至输出电压差是确定效用的内正在要素，与负载条款无闭。比如，采5 V电源供电时，3.3 V LDO的效用从不会超出66%，但当输入电压降至3.6 V时，其效用将扩充到最高91.7%。

　　LDO为电子器件，于是肯定会出现噪声。可能行使两个举措查看这些噪声：跨频率查看噪声和查看积分值式样的噪声。要天生不会影响体系本能的整洁电源轨，采取低噪声LDO并接纳降噪步骤格表紧张。因为闭环转达函数对压抑参考电压噪声成绩有限，无数低噪声LDO须要特其余滤波器来阻止噪声进入闭环。

　　除了采取拥有低噪声个性的LDO，还可能使用少少工夫来确保LDO 拥有最低的噪声个性。这些工夫涉及到降噪电容器和前馈电容器的行使，或者通过特其余引脚和幼电容器来优化输出噪声和PSRR本能，滤除带隙上的噪声。

　　电源压抑比 (PSRR) 时常被误以为是单个静态值，但原形并非如斯。频率、负载电流、LDO 裕量（输入到输出电压差）、输出电容、输入电压、温度、LDO架构打算、反应汇集和储积城市影响到PSRR。对待本质使用来说，仅靠调节VIN - VOUT 和输出电容，就可能升高特定使用的PSRR，但影响PSRR的要素并不但限于这两项，还席卷以下参数：

　　比力LDO的PSRR时，应确保正在肖似测试条款下实行，稀少是思虑裕量电压和负载电流的影响。别的，PSRR应涵盖差异频率，并供给样板的办事本能弧线。输出电容对高频PSRR 有影响，较幼电容的阻抗较大电容高，以是比力PSRR时，电容的类型和值必需类似，才智确保有用比力。

　　线性调节率是指正在给定输入电压变革下的输出电压变革。因为线性调节率还取决于通途元件的本能和闭环 DC 增益，正在思虑线性调节率时每每不席卷压差操作。以是，线性调节率的最幼输入电压必需高于压差。

　　负载调节率是指正在给定负载变革下的输出电压变革，这里的负载变革经常是从无负载到满负载。负载调节率表示了通途元件的本能和稳压器的闭环DC增益。闭环DC增益越高，负载调节率越好。

　　LDO 普通使用于对负载调动央浼较高的范畴，如数字IC、DSP、FPGA和CPU等，这些使用须要LDO神速反映，以维系电压安谧。瞬态反映是LDO的枢纽本能参数，包罗负载瞬态反映和线途瞬态反映。

　　负载瞬态反映是指负载电流变革时输出电压的变革，受输出电容、ESR、LDO节造环途带宽和负载电流变革速度的影响。变革速度较慢时，LDO可跟踪变革，但过速时或者导致十分作为，如过大振铃。

　　线途瞬态反映是指输入电压变革时输出电压的变革，受LDO节造环途带宽和输入电压变革速度的影响。输入电压变革怠缓时，或者匿伏振铃或十分作为。

　　瞬态反映首要取决于闭环转达函数的带宽，为了优化反映，闭环带宽应尽或者高，同时维系足够的相位余量确保体系安谧性。

　　以上参数正在本质使用中都格表紧张，只是，要是念要评估一款高本能LDO芯片首要有3个准则：一是电源对噪声的压抑比，二是LDO自己输出噪声及对负载变革的瞬态相应技能，三是正在高稹密传感器使用中，温度漂移是否足够幼。

　　清爽以上参数自此，咱们就可能从厂商本质产物中进一步消化这些参数，结果厂商传播的参数一定是最枢纽的那几个。

　　TI的LDO产物格表雄厚，可能帮帮应对简直全部的稳压器打算寻事，为敏锐的模仿体系供电到延迟电池寿命。管理计划席卷业界首款智能AC/DC线性稳压器，以及低噪声、宽输入电压周围（VIN）、幼封装尺寸和低静态电流 (Iq) 等多种性能，全部特征是低噪声、低Iq、高功率密度。TI的分类举措是电压周围，除了低噪声、低Iq、幼型化等，TI还单门将汽车分为一类。

　　ST的LDO首要分为三个系列：高PSRR LDO稳压器、低 Iq LDO 稳压器、超低压差 LDO 稳压器。其产物个性为低压差、低静态电流（低 IQ）、神速瞬态反映、低噪音、优越的纹波压抑。

　　英飞凌供给多品种型的线性稳压器 （LDO），席卷高精度电压器随从器、可变线性稳压器、超低静态电流稳压器 (LDO) 和高本能稳压器。与开闭电源差异，低静态电流稳压器不行与降压或升压转换器一块行使。降压和升压转换器或许分裂对电压 “降压” 或 “升压” 电压。它们不行与线性稳压器配合行使，由于输入电压必需永弘远于输出电压。

　　瑞萨是低压差稳压器 (LDO) 首要供应商，供给装备天下顶尖单 LDO、双 LDO 的低功耗手持使用，拥有高达 3MHz 的超高 PSRR、低输入电压周围、紧凑封装，以及超低噪音和静态电流等特征。瑞萨电子的高电流 LDO 最高维持 3A 电流，具有业内当先的神速负载瞬态反映、全负载和全结温最鳞集电压输出精度和同级最消浸空电压。别的，瑞萨电子的低本钱线性稳压器还可从电信和数据通讯中常用的中心配电电压出现低压偏置电源。这类器件可用作启动或连气儿低功耗稳压器。

　　ADI创筑百般各样的高本能低压降 (LDO) 线性稳压器。这些 LDO 线性稳压器供给极低压差、神速瞬态反映和增光的线途和负载调节，并拥有正在有线/无线和音频体系、FPGA/DSP/µC 电源以及 RF 和仪器仪表范畴的最终使用中扩充本能代价的性能。咱们各式俱全的 LDO 线性稳压用拥有百般各样的突出个性，可餍足任何打算中需求，无论是须要低噪声、高 PSRR 照旧紧凑封装。

　　比来几年，也成立了越来越多的精品国产LDO。比方，纳芯微、思瑞浦、矽力杰、力芯微电子、蓝箭电子、立锜科技、特瑞士、友台半导体、思旺电子等。