LDO工作原理詳解!只需一句話,就能講清楚了!

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LDO是物聯網電子產品中應用最廣泛的電源芯片。優點眾多:外部電路極其精簡(只需要較小的輸入輸出電容),電源噪聲很低,價格便宜,響應速度快(沒有充過放電過程)。

前面我們講了LDO如何使用,以及主要參數。


今天我們來講講LDO內部的工作原理

LDO工作原理詳解!只需一句話,就能講清楚了!

從字面意思看LDO工作原理

LDO=low dropout regulator,低壓差+線性+穩壓器。

“低壓差”:輸出壓降比較低,例如輸入3.3V,輸出可以達到3.2V。

“線性”:LDO內部的MOS管工作於線性電阻。

“穩壓器”說明了LDO的用途是用來給電源穩壓。

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LDO核心架構:P-MOS+運放

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LDO工作原理就一句話:通過運放調節P-MOS的輸出。

運放,控制P-MOS的打開程度。

LDO內部產生一個基準電壓,作為運放的反向電壓,將LDO的輸出電壓通過分壓作為運放的正向輸入電壓。 運放的輸出去控制P-MOS管的工作狀態

P-MOS,相當於一個壓控的可變電阻。

P-MOS處於線性電阻區,可看成一個壓控可變電阻。輸入的VIN電壓,經過這個P-MOS管後變為輸出電壓,這裡P-MOS管的作用為將輸入電壓通過P-MOS的線性電阻區,將電壓動態衰減值VOUT電壓。

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LDO的負反饋迴路

LDO選型要點:

LDO除了輸出電壓電流,還要考慮以下因素:

噪聲

噪聲是衡量一個LDO性能的最關鍵參數,噪聲可以通過兩種手段降至最低,第一,選擇本底噪聲很低的LDO型號,第二在電路設計中將可能引入的電源噪聲降至最低。但我們選型和設計中沒必要吹毛求茲,選擇能夠滿足電路要求的LDO即可。選擇合適的才是最好的。

電源抑制比PSRR

用最通俗的話解釋就是,電源的輸入與輸出的紋波的比值,PSRR越高,表明LDO對於紋波的抑制效果更好,打個比方輸入紋波為10mV,PSRR 為75dB,那麼輸出的紋波幅度為1.8uV(紋波降低約5623倍)。

靜態電流

靜態電流往往在我們設計超低功耗產品時重點關注,比如,一款藍牙設備,整機待機狀態電流僅為1.5uA,但LDO靜態電流如果高達70uA甚至更高將嚴重影響待機時間,我們必須選擇靜態電流在uA級別的LDO來滿足設計要求。

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