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      4技術支持
      您的位置: 首頁 ->  技術支持 -> LDO電源IC知識與應用
        LDO-(LOW DROPOUT VOLTAGE)
        低壓差線性穩壓器,故名思意,為線性的穩壓器,僅能使用在降壓應用中。也就是輸出電壓必需小于輸入電壓。

        LDO
        常用的LDO中,以3、4、5Pin為多;封裝則種類繁多,從一毫米見方的大小,到TO-220封裝都有,主要取決于LDO的輸出功率及器件本身的功耗。

        LDO的主要參數
        壓差 靜態電流 待機電流 瞬態響應 線性調整率 負載調整率 電源抑制比 精度 功耗
        壓差

        壓差是LDO線性穩壓器最重要的參數,它是指系統能夠調節地,使輸出穩定在期望輸出的最小輸入電壓和輸出電壓值差,也就是說這個輸入電壓將是系統能夠調整地最小輸入電壓,比這更小的電壓,輸入與輸出將成線性關系下降,這一臨界輸入電壓值去期望輸出值所得的結果,就是LDO線性穩壓器的壓差電壓。

        德州儀器(TI)電壓差定義為輸出電壓較其標稱值跌落2%的輸入、輸出電壓的差值,其它的如,美信(Maxim),圣邦微電子(SGMC)電壓差定義為輸出電壓較其標稱值小于100mV時的輸入、輸出電壓的差值
        靜態電流
        靜態電流定義為輸入輸出電流之差,它反映了LDO內部電路的功率消耗,靜態電流主要由偏置電流(提供給誤差放大器、基準電壓源和采樣電阻)與調整管的驅動電流組成,可以表示為 IQ=Iin-Io
        對于雙級型晶體管,靜態電流隨著負載電流成比例的增加,因為雙級型晶體管是電流驅動器件
        對于MOS管,靜態電流很小,幾乎不隨負載的變化而變化,幾乎是一個恒定值,因為MOS管是電壓驅動器件
        PNP LDO的地腳電流會比較高。在滿載時,PNP管的β值一般是15~20。也就是說LDO的地腳電流一般達到負載電流的7% 。達林管和準LDO的靜態電流較小。在應用中如果對靜態電流的消耗比較苛刻的話,最好是采用MOS管作為調整管的LDO
        待機電流
        待機電流是指帶有使能信號的LDO,當該信號關閉的時候LDO消耗的電流。參考電壓和誤差放大器同樣也處于不供電的狀態??梢赃M一步減小功耗。

        瞬態響應
        瞬態響應為負載電流突變時引起輸出電壓的最大變化,它是輸出電容Co及其等效串聯電阻ESR和旁路電容Cb的函數,其中Cb的作用是提高負載瞬態響應能力,也起到了為電路高頻旁路的作用 。

        為了獲得更好的瞬態響應,LDO需要更寬的帶寬,更大的輸出容量,低ESR電容(當然要滿足CSR要求)

        線性調整率
        線性調整率定義了輸入變化對輸出的影響,即在負載一定的情況下,輸出電壓變化量和輸入電壓變化量之比


        要減小線性調整率SL,可以提高誤差運放的放大倍數和增大調整管的跨導。

        紋波抑制比
        電源噪聲抑制比也被叫做紋波抑制比。是衡量LDO對輸入電壓電源變動抑制的一種能力,與線性調整率不同的一點是,紋波抑制比需要考慮很寬的頻率范圍。

        控制環路往往是決定紋波抑制比的主要因素,大的輸出電容,低ESR ,追加旁路電容能夠改善紋波抑制比。當然前提條件是能夠滿足 ESRCSR的要求
        精度
        考慮到 線性調整率,負載調整率,參考電壓漂移,誤差放大器電壓漂移,外部取樣電阻的精度,溫度系數等綜合參數的總體 LDO影響,我們有了精度這個概念。

        對LDO輸出電壓變化影響最大的是溫度。因為參考電壓和誤差放大器對溫度的變化比較敏感。其次是電阻的精度。線性調整率,負載調整率,增益誤差對精度的影響只有1%到3%
        功耗
        大多數的LDO為了確保能夠正常動作都會指定它的最大節點溫度。最大節點溫度范圍之內,LDO不會損壞。為了保證節點溫度不至于過高,LDO的功耗必須限定在一定的范圍之內。有必要計算最大允許功耗Pdmax和實際功耗Pd。很顯然Pd必須小于等于Pdmax。
        Tjmax為節點最高溫度,TA為環境溫度
        Rθja為節點溫度到環境溫度的熱阻
      實際功率

        2.LDO應用
        LDO應用
        LDO的應用電路十分方便簡單,工作時僅需要二個作輸入、輸出電壓退耦降噪的陶瓷電容器
        LDO典型應用
        Vin和Vout的輸入和輸出濾波電容器,應當選用寬范圍的、低等效串聯電阻(ESR)、低價陶瓷電容器,使LDO在零到滿負荷的全部量程范圍內穩壓效果穩定。一些LDO有一個Bypass附加腳,由它連接一個小的電容器,可以進一步降低噪音。電容器的選擇關系到設計產品的質量和成本,電容器的電容值、電介質材料類型、物理尺寸、等效串聯電阻(ESR)等這些重要參數都是設計工程師所要考慮的。
        在LDO使用電路的設計中,陶瓷電容器是最好的選擇,因為陶瓷電容器無極性和具有低的ESR,典型值<100mΩ,電容器的ESR對輸出紋波有重大影響。
        LDO布線
        LDO在PCB板上的工藝走線十分重要,當工藝走線不良和靠近RF線時降噪性能會受影響。濾波電容器匯入地節點選擇不良時,由負載返回地的電流中,噪音和紋波都會增加。在通常的布線設計中常常遇到此類情況(左圖)。對此布線線路優化,則可在由負載返回地的電流中,噪音和紋波都降至最?。ㄓ覉D)
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