低壓差穩壓器LDO的基本原理與主要參數
發布時間:2021-11-29 責任編輯:lina
【導讀】取樣電壓加在比較器A的同相輸入端,與加在反相輸入端的基準電壓Uref相比較,兩者的差值經放大器A放大後,控製串聯調整管的壓降,從而穩定輸出電壓。
LDO的基本原理
低壓差線性穩壓器(LDO)的基本電路如圖1-1所示,該電路由串聯調整管VT、取樣電阻R1和R2、比較放大器A組成。

圖1-1
取樣電壓加在比較器A的同相輸入端,與加在反相輸入端的基準電壓Uref相比較,兩者的差值經放大器A放大後,控製串聯調整管的壓降,從而穩定輸出電壓。
當輸出電壓Uout降jiang低di時shi,基ji準zhun電dian壓ya與yu取qu樣yang電dian壓ya的de差cha值zhi增zeng加jia,比bi較jiao放fang大da器qi輸shu出chu的de驅qu動dong電dian流liu增zeng加jia,串chuan聯lian調tiao整zheng管guan壓ya降jiang減jian小xiao,從cong而er使shi輸shu出chu電dian壓ya升sheng高gao。相xiang反fan,若ruo輸shu出chu電dian壓yaUout超(chao)過(guo)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)設(she)定(ding)值(zhi),比(bi)較(jiao)放(fang)大(da)器(qi)輸(shu)出(chu)的(de)前(qian)驅(qu)動(dong)電(dian)流(liu)減(jian)小(xiao),從(cong)而(er)使(shi)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)降(jiang)低(di)。供(gong)電(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong),輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)校(xiao)正(zheng)連(lian)續(xu)進(jin)行(xing),調(tiao)整(zheng)時(shi)間(jian)隻(zhi)受(shou)比(bi)較(jiao)放(fang)大(da)器(qi)和(he)輸(shu)出(chu)晶(jing)體(ti)管(guan)回(hui)路(lu)反(fan)應(ying)速(su)度(du)的(de)限(xian)製(zhi)。
應當說明,實際的線性穩壓器還應當具有許多其它的功能,比如負載短路保護、過壓關斷、過熱關斷、反接保護等,而且串聯調整管也可以采用MOSFET。
LDO的主要參數
1、輸出電壓
輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)是(shi)低(di)壓(ya)差(cha)線(xian)性(xing)穩(wen)壓(ya)器(qi)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)參(can)數(shu),也(ye)是(shi)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)設(she)計(ji)者(zhe)選(xuan)用(yong)穩(wen)壓(ya)器(qi)時(shi)首(shou)先(xian)應(ying)考(kao)慮(lv)的(de)參(can)數(shu)。低(di)壓(ya)差(cha)線(xian)性(xing)穩(wen)壓(ya)器(qi)有(you)固(gu)定(ding)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)和(he)可(ke)調(tiao)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)兩(liang)種(zhong)類(lei)型(xing)。固(gu)定(ding)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)穩(wen)壓(ya)器(qi)使(shi)用(yong)比(bi)較(jiao)方(fang)便(bian),而(er)且(qie)由(you)於(yu)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)是(shi)經(jing)過(guo)廠(chang)家(jia)精(jing)密(mi)調(tiao)整(zheng)的(de),所(suo)以(yi)穩(wen)壓(ya)器(qi)精(jing)度(du)很(hen)高(gao)。但(dan)是(shi)其(qi)設(she)定(ding)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)數(shu)值(zhi)均(jun)為(wei)常(chang)用(yong)電(dian)壓(ya)值(zhi),不(bu)可(ke)能(neng)滿(man)足(zu)所(suo)有(you)的(de)應(ying)用(yong)要(yao)求(qiu),但(dan)是(shi)外(wai)接(jie)元(yuan)件(jian)數(shu)值(zhi)的(de)變(bian)化(hua)將(jiang)影(ying)響(xiang)穩(wen)定(ding)精(jing)度(du)。
2、最大輸出電流
yongdianshebeidegonglvbutong,yaoqiuwenyaqishuchudezuidadianliuyebuxiangtong。tongchang,shuchudianliuyuedadewenyaqichengbenyuegao。weilejiangdichengben,zaiduozhiwenyaqizuchengdegongdianxitongzhong,yinggenjugebufensuoxudedianliuzhixuanzeshidangdewenyaqi。
3、輸入輸出電壓差
shurushuchudianyachashidiyachaxianxingwenyaqizuizhongyaodecanshu。zaibaozhengshuchudianyawendingdetiaojianxia,gaidianyayachayuedi,xianxingwenyaqidexingnengjiuyuehao。biru,5.0V的低壓差線性穩壓器,隻要輸入5.5V電壓,就能使輸出電壓穩定在5.0V。
4、接地電流
接地電路IGND是指串聯調整管輸出電流為零時,輸入電源提供的穩壓器工作電流。該電流有時也稱為靜態電流,但是采用PNP晶體管作串聯調整管元件時,這種習慣叫法是不正確的。通常較理想的低壓差穩壓器的接地電流很小。
5、負載調整率
負載調整率可以通過圖2-1和式2-1來定義,LDO的負載調整率越小,說明LDO抑製負載幹擾的能力越強。

圖2-1

式(2-1)
(2-1)式中△Vload-負載調整率Imax-LDO最大輸出電流Vt-輸出電流為Imax時,LDO的輸出電壓Vo-輸出電流為0.1mA時,LDO的輸出電壓△V-負載電流分別為0.1mA和Imax時的輸出電壓之差
6、線性調整率
線性調整率可以通過圖2-2和式2-2來定義,LDO的線性調整率越小,輸入電壓變化對輸出電壓影響越小,LDO的性能越好。

圖2-2

式(2-2)
(2-2)式中△Vline-LDO線性調整率Vo-LDO名義輸出電壓Vmax-LDO最大輸入電壓△V-LDO輸入Vo到Vmax‘輸出電壓最大值和最小值之差
7、電源抑製比
LDO的輸入源往往許多幹擾信號存在。PSRR反映了LDO對於這些幹擾信號的抑製能力。
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