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LDO的电路原理及特性?

发布日期:2022-08-29 00:00:00     作者:德力西旗舰店
摘要: LDO的主要电路图如下图,其实很简单,只要稍微学校里学过点电路就懂。它的核心在于圆圈里面的晶体管(可以是MOSFET也可以是BJT

        LDO的主要电路图如下图,其实很简单,只要稍微学校里学过点电路就懂。它的核心在于圆圈里面的晶体管(可以是MOSFET也可以是BJT),为什么叫做线性稳压源其实就是利用了晶体管工作在线性区,能够通过控制栅极电压来控制沟道电阻从而达到控制输出电压的目的,所以Vout=Vin-I*Rlin。简单吧~但是它只能实现降压,不能实现升压,如果升压你就只能选择DC-DC或者charge pump了。

        

        可是如何实现自动调整Vout?这就需要如图的两个电阻R1/R2组成的取样电压接入误差放大器同相端,然后外面给个参考电压接入误差放大器的反向端(极性不能反否则无法放大,如果是NMOS则反过来接),只要Vout发生变化则取样电压与Vref (可由bandgap产生)的电压差就会被放大输出给gate从而调整晶体管的输入输出特性达到调整Vout的效果。这是一个动态校正的过程,所以才叫做稳压器而不是降压器/变压器。是不是很神奇?

        

        原则上,只要有线性特性的器件都可以,所以BJT和MOSFET都可以,但是BJT主要因为它是电流控制型不符合低功耗的要求,而且驱动电流比较大,所以Vin和Vout的差值还是太高,所以现在都采用MOSFET。至于该采用NMOS还是PMOS主要还是取决于压差,通常选用PMOS。因为PMOS的dropout电压是就是饱和压降Vdsat=Vin-Vout大约是200mV,而NMOS由于drop-out电压受到了误差放大器输出电压的限制(误差放大器的输出电压最大只能达到其电源电压,即LDO的输入电压),所以drop-out电压大小为NMOS的Vgs(Vdsat+Vth),所以就没有PMOS的优势了。当然也可以引入charge-pump提高误差放大器的电源电压来解决但是提高了复杂度和成本,但是NMOS调整管的PSRR(电源抑制比)比PMOS好。

        

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