彻底弄明白LDO

LDO英文全名就是Low Dropout Regulaor，顾名思义就是低压差线性稳压器，属于线性电源，因为晶体管工作在线性区（即放大区）。其内部结构如下：

【工作原理】

         LDO内部基本都是由4大部件构成，分别是分压取样电路、基准电压、误差放大电路和晶体管调整电路。分压取样电路---通过电阻R1和R2对输出电压进行采集，误差放大电路---将采集的电压输入到比较器反向输入端，与正向输入端的基准电压（也就是期望输出的电压）进行比较，再将比较结果进行放大，晶体管调整电路---把这个放大后的信号输出到晶体管的控制极（也就是PMOS管的栅极或者PNP型三极管的基极），从而这个放大后的信号（电流）就可以控制晶体管的导通电压了，这就是一个负反馈调节回路。晶体管输出电压就是输入电压减去导通电压，因此控制了导通电压就相当于控制了LDO的输出电压了。当输出电压与基准电压相差较大的时候，比较器输出信号变强，从而晶体管压降变小，输出电压变小，从而基准电压与输出电压变得更加接近。

【性能指标】

①输入输出压差：

对于LDO来说，输入电压是高于输出电压的，但是两者压差一般都是很小，LDO的输入电流几乎等于输出电流，因此压差越大，效率越低（本身吃掉了很多能量电流×晶体管压降），压差越小，LDO电压转换效率越高以及能量损耗越小。

②电源抑制比（PSRR）：

这个指标是反应输入纹波噪声的抑制作用，其数学公式是

PSRR(dB)=20×log10[V(ripple_in)/V(ripple_out)]，式中，Vripple_in为输入电压纹波，Vripple_out为输出电压纹波。根据公式可知，PSRR越大，表明LDO对于纹波的抑制效果越好。

③LDO稳压性能好，纹波小，静态电流小。输入输出电压接近的情况下可以达到极高的转换效率。

【如何选择LDO器件】

以下是选择LDO器件必须考虑的因素：

①输入电压范围：稳压器输入端可以输入的电压范围。

②输出电压：稳压器输出端的输出电压值。

③最大输出电流：稳压器输出端的最大输出电流值。

④线性调整率：稳压器输入变化对输出的影响，即在负载一定的情况下，输出电压变化量和输入电压变化量之比。线性调整率越小越好。

⑤负载调整率：是指在给定负载变化下的输出电压的变化，这里的负载变化通常是从无负载到满负载。负载调整率越小越好。

⑥电源纹波抑制比(PSRR)：表示稳压器抑制由输入电压造成的输出电压波动的能力。线性调整率只有在直流电时才需要考虑，但是电源抑制比必须在宽频率范围上考虑。PSRR是一个用来描述输出信号受电源影响的参量，PSRR越大，输出信号受到电源的影响越小。

⑦瞬态响应：表示负载电流突变时引起的输出电压的最大变化，它是输出电容及其等效串联电阻和旁路电容的函数。其中输出电容的作用是提高负载瞬态响应的能力，也起到了高频旁路的作用。

⑧静态电流：又叫接地电流，是通路元件的偏流和驱动电流的组合，通常保持尽可能低的水平。静态电流越大，稳压器的效率越低。

⑨最大耗散功率：为了确保LDO节点温度不至于过高而损坏，LDO都必须计算最大耗散功率。LDO的实际耗散功耗要小于最大耗散功率，否则可能损坏LDO芯片。

【实物图片】