ldo穩(wěn)壓器工作原理

1、LDOLDO穩(wěn)壓器工作原理穩(wěn)壓器工作原理隨著便攜式設(shè)備（電池供電）在過去十年間的快速增長，像原來的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)LM340和LM317這樣的穩(wěn)壓器件已經(jīng)無法滿足新的需要。這些穩(wěn)壓器使用NPN達(dá)林頓管，在本文中稱其為NPN穩(wěn)壓器（NPNregulats）。預(yù)期更高性能的穩(wěn)壓器件已經(jīng)由新型的低壓差（Lowout）穩(wěn)壓器（LDO）和準(zhǔn)LDO穩(wěn)壓器（quasiLDO）實現(xiàn)了。(原文：LinearRegulats:TheyofOperationComp

2、ensation)NPNNPN穩(wěn)壓器（穩(wěn)壓器（NPNNPNregulatsregulats）在NPN穩(wěn)壓器（圖1：NPN穩(wěn)壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖）的內(nèi)部使用一個PNP管來驅(qū)動NPN達(dá)林頓管（NPNDarlingtonpasstransist），輸入輸出之間存在至少1.5V～2.5V的壓差（outvoltage）。這個壓差為：V＝2Vbe＋Vsat（NPN穩(wěn)壓器）（1）LDOLDO穩(wěn)壓器（穩(wěn)壓器（LDOLDOregulatsregulats）在

3、LDO(Lowout)穩(wěn)壓器（圖2：LDO穩(wěn)壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖）中，導(dǎo)通管是一個PNP管。LDO的最大優(yōu)勢就是PNP管只會帶來很小的導(dǎo)通壓降，滿載（Fullload）的跌落電壓的典型值小于500mV，輕載（Lightloads）時的壓降僅有10～20mV。LDO的壓差為：V＝Vsat（LDO穩(wěn)壓器）（2）準(zhǔn)LDOLDO穩(wěn)壓器（穩(wěn)壓器（QuasiLDOQuasiLDOregulatsregulats）準(zhǔn)LDO（QuasiLDO）穩(wěn)壓器（圖3

4、：準(zhǔn)LDO穩(wěn)壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖）已經(jīng)廣泛應(yīng)用于某些場合，例如：5V到3.3V轉(zhuǎn)換器。準(zhǔn)LDO介于NPN穩(wěn)壓器和LDO穩(wěn)壓器之間而得名，然而，LDO的地腳電流會比較高。在滿載時，PNP管的β值一般是15～20。也就是說LDO的地腳電流一般達(dá)到負(fù)載電流的7%。NPN穩(wěn)壓器的最大好處就是無條件的穩(wěn)定，大多數(shù)器件不需額外的外部電容。LDO在輸出端最少需要一個外部電容以減少回路帶寬（LoopBwidth）及提供一些正相位轉(zhuǎn)移（PositivePha

5、seShift）補償。準(zhǔn)LDO一般也需要有輸出電容，但容值要小于LDO的并且電容的ESR局限也要少些。反饋及回路穩(wěn)定性（反饋及回路穩(wěn)定性（FeedbackFeedbackLoopLoopStabilityStability）所有穩(wěn)壓器都使用反饋回路（FeedbackLoop）以保持輸出電壓的穩(wěn)定。反饋信號在通過回路后都會在增益和相位上有所改變，通過在單位增益（UnityGain，0dB）頻率下的相位偏移總量來確定回路的穩(wěn)定性。波特圖（B

6、odePlots）波特圖(BodePlots)可用來確認(rèn)回路的穩(wěn)定性，回路的增益（LoopGain，單位：dB）是頻率（Frequency）的函數(shù)（圖5：典型的波特圖）?；芈吩鲆婕捌湎嚓P(guān)內(nèi)容在下節(jié)介紹?；芈吩鲆婵梢杂镁W(wǎng)絡(luò)分析儀（wkAnalyzer）測量。網(wǎng)絡(luò)分析儀向反饋回路(FeedbackPath)注入低電平的正弦波(SineWave)，隨著直流電壓（DC）的不斷升高，這些正弦波信號完成掃頻，直到增益下降到0dB。然后測量增益的響應(yīng)

7、（GainResponse）。波特圖是很方便的工具，它包含判斷閉環(huán)系統(tǒng)（ClosedloopSystem）穩(wěn)定性的所有必要信息。包括下面幾個關(guān)鍵參數(shù)：環(huán)路增益（LoopGain），相位裕度（PhaseMargin）和零點（Zeros）、極點（Poles）?；芈吩鲆妫↙OOPGAIN）閉環(huán)系統(tǒng)（ClosedloopSystem）有個特性稱為回路增益（LoopGain）。在穩(wěn)壓電路中，回路增益定義為反饋信號（FeedbackSignal）通