中心議題：

• 線性穩壓器（LDO）的輸入
  、輸出壓差設計
• 線性穩壓器（LDO）的功耗設計

便攜產品電源設計需要係統級思維
，在開發由電池供電的設備時，諸如手機、MP3
、PDA、PMP
、DSC等低功耗產品，如果電源係統設計不合理，則會影響到整個係統的架構、產品的特性組合、元件的選擇、ruanjiandeshejihegonglvfenpeijiagoudeng。tongyang
，zaixitongshejizhong
，yeyaocongjieshengdianchinengliangdejiaoduchufaduojiakaolv。liruxianzaibianxiechanpindechuliqi，yibandousheyoujigebutongdegongzuozhuangtai，tongguoyixiliebutongdejienengmoshi（空閑、睡眠、深度睡眠等）kejianshaoduidianchirongliangdexiaohao。jidangyonghudexitongbuxuyaozuidachulinenglishi，chuliqijiuhuijinrudianyuanxiaohaojiaoshaodedigonghaomoshi。daiyoushinengkongzhidediyachaxianxingwenyaqi(LDO)是不錯的選擇。
　　
低壓差線性穩壓器(LDO)的結構主要包括啟動電路、恒流源偏置單元、使能電路

、調整元件
、基準源、誤差放大器、反饋電阻網絡
，保護電路等，基本工作原理是這樣的：係xi統tong加jia電dian，如ru果guo使shi能neng腳jiao處chu於yu高gao電dian平ping時shi
，電dian路lu開kai始shi啟qi動dong，恒heng流liu源yuan電dian路lu給gei整zheng個ge電dian路lu提ti供gong偏pian置zhi，基ji準zhun源yuan電dian壓ya快kuai速su建jian立li
，輸shu出chu隨sui著zhe輸shu入ru不bu斷duan上shang升sheng，當dang輸shu出chu即ji將jiang達da到dao規gui定ding值zhi時shi

，由you反fan饋kui網wang絡luo得de到dao的de輸shu出chu反fan饋kui電dian壓ya也ye接jie近jin於yu基ji準zhun電dian壓ya值zhi，此ci時shi誤wu差cha放fang大da器qi將jiang輸shu出chu反fan饋kui電dian壓ya和he基ji準zhun電dian壓ya之zhi間jian的de誤wu差cha小xiao信xin號hao進jin行xing放fang大da，再zai經jing調tiao整zheng管guan放fang大da到dao輸shu出chu，從cong而er形xing成cheng負fu反fan饋kui
，保bao證zheng了le輸shu出chu電dian壓ya穩wen定ding在zai規gui定ding值zhi上shang
；同理如果輸入電壓變化或輸出電流變化，這個閉環回路將使輸出電壓保持不變，即：
　　VOUT=（R1+R2）/R2*Vref


　
產生壓差的主要原因是
，在調整元件中有一個P溝道的MOS管。當LDO工作時MOS管道通等效為一個電阻，RDS(ON),
　　VDROPOUT=VIN-VOUT=RDS(ON)xIOUTR.
　　
由此得出低壓差線性穩壓器(LDO)的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)特(te)性(xing)
，在(zai)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)大(da)於(yu)最(zui)小(xiao)工(gong)作(zuo)電(dian)壓(ya)和(he)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)其(qi)標(biao)稱(cheng)值(zhi)範(fan)圍(wei)內(nei)，負(fu)載(zai)電(dian)流(liu)為(wei)零(ling)時(shi)
，輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)隨(sui)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)的(de)變(bian)化(hua)而(er)變(bian)化(hua)

，這(zhe)就(jiu)是(shi)LDO的跟隨特性，待輸出電壓達到其標稱值後不隨輸入而變化，從而達到穩壓的目的，這就是LDO的穩壓特性。如圖為聖邦微電子的SGM2007輸入電壓和輸出電壓的曲線。



在測試壓差（Dropout）時不同的廠家有不同的標準。德州儀器（TI）電壓差定義為輸出電壓較其標稱值跌落2％時的輸入、輸出電壓的差值.其它的如，美信（Maxim），聖邦微電子(SGMC)電壓差定義為輸出電壓較其標稱值小於100mV時的輸入、輸出電壓的差值.如圖為聖邦微電子的SGM2007負載為300mA時輸入電壓和輸出電壓的曲線。

如ru圖tu在zai箭jian頭tou範fan圍wei內nei，輸shu入ru和he輸shu出chu和he箭jian頭tou組zu成cheng的de圖tu形xing在zai一yi定ding範fan圍wei內nei近jin試shi為wei平ping行xing四si邊bian形xing，在zai平ping行xing四si邊bian的de邊bian上shang任ren取qu一yi點dian，做zuo與yu另ling一yi邊bian平ping行xing的de線xian段duan，由you平ping行xing四si邊bian形xing的de定ding義yi可ke知zhi和he另ling一yi邊bian相xiang等deng。所suo以yi這zhe兩liang種zhong測ce試shi方fang法fa隻zhi是shi取qu值zhi點dian不bu同tong而er已yi，對dui同tong一yi芯xin片pian而er言yan，兩liang種zhong方fang法fa測ce得de值zhi幾ji乎hu相xiang同tong。

在TMT生產測試中，也有兩種測試方法，一種是循環法，輸入在某一個確定值時,以步長為1mV下降，至道輸出電壓較其標稱值跌落2％，或輸出電壓較其標稱值小於100mV時(shi)停(ting)止(zhi)，這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)循(xun)環(huan)的(de)步(bu)長(chang)越(yue)多(duo)
，測(ce)試(shi)的(de)時(shi)間(jian)就(jiu)越(yue)長(chang)，對(dui)芯(xin)片(pian)的(de)成(cheng)本(ben)就(jiu)越(yue)高(gao)，令(ling)一(yi)種(zhong)方(fang)法(fa)是(shi)，輸(shu)入(ru)固(gu)定(ding)電(dian)壓(ya)法(fa)，輸(shu)入(ru)和(he)輸(shu)出(chu)和(he)箭(jian)頭(tou)組(zu)成(cheng)的(de)圖(tu)形(xing)近(jin)試(shi)平(ping)行(xing)四(si)邊(bian)形(xing)，隻(zhi)要(yao)我(wo)的(de)取(qu)值(zhi)點(dian)在(zai)平(ping)行(xing)四(si)邊(bian)形(xing)內(nei)
，測(ce)得(de)的(de)值(zhi)就(jiu)是(shi)相(xiang)同(tong)的(de)，所(suo)以(yi)通(tong)常(chang)是(shi)根(gen)據(ju)具(ju)體(ti)的(de)LDO的Dropout的大小，輸入加上某一個值，使輸出電壓約等於較其標稱值跌落2％或較其標稱值小於100mV。例如Dropout在150mA時為100mV,那麼輸入可以等於輸出
，這樣測的輸出比標稱值小於100mV
，等於這樣測一次就可以了，節約了大量的時間
，降低生產成本。
　　
單體鋰離子電池充足電時的電壓為4.2V，放完電後的電壓為2.3V
，而有些標定電壓為3.3V工作的微處理器DSP的最低工作電壓可以達到2.9V。這樣LDO輸出值在小於標稱值的一定範圍內還是可以工作的。由上圖可見
，LDO的壓差越小，輸入和輸出和箭頭組成的圖形近試平行四邊形越長，LDO的工作時間就越長效率就越高
，電池的待機時間也就會越長。
　　
低di壓ya差cha線xian性xing穩wen壓ya器qi由you於yu存cun在zai壓ya差cha，它ta最zui大da的de缺que點dian是shi在zai熱re量liang管guan理li方fang麵mian，因yin為wei其qi轉zhuan換huan效xiao率lv近jin似si等deng於yu輸shu出chu電dian壓ya除chu以yi輸shu入ru電dian壓ya的de值zhi。例li如ru，如ru果guo一yi個ge驅qu動dong圖tu像xiang處chu理li器qi的deLDO輸入電源是從單節鋰電池標稱的3.6V
，在電流為200mA時輸出1.8V電壓
，那麼轉換效率僅為50%，yincizaishoujizhongchanshengleyixiefaredian，bingsuoduanledianchigongzuoshijian。suiranjiujiaodadeshuruyushuchudianyachaeryan

，queshicunzaizhexiequedian
，danshidangdianyachajiaoxiaoshi，qingkuangjiubutongle。liru，ruguodianyacong1.5V降至1.2V

，效率就變成了80%。
　　
低壓差線性穩壓器功耗主要是輸入電壓，輸出電壓以及輸出電流的函數。下列方程式可用來計算最惡劣情況下的功耗：
　　PD=（VINMAX-VOUTMIN）ILMAX。其中:PD=最惡劣情況下的實際功耗
，VINMAX=VIN腳上的最大電壓，VOUTMIN=穩壓器輸出的最小電壓
，ILMAX=最大(負載)輸出電流。
　　
最大允許功耗(PDMAX)是最大環境溫度(*AX),最大允許結溫(TJMAX)(+125°C)和結點到空氣間熱阻（θJA)的函數。對於安裝在典型雙層FR4電解銅鍍層PCB板上的5引腳SOT-23A封裝器件
，其（θJA)約為250°C/Watt。
　　PDMAX=(*AX-TJMAX)/θJA
　　VINMAX=3.0V+10%，VOUTMIN=2.7V-2.5%，ILOADMAX=40mA，TJMAX=+125°C
，*AX=+55°C
　　實際功耗PD=26.7mW

，最大允許功耗:PDMAX=280mW.
　　
在低壓差線性穩壓器（LDO）的使用過程中一定要注意合理分配LDO實際功耗，不要超過他的最大功耗。以影響係統的穩定性。