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LDO的電路原理及特性?

發(fā)布日期:2022-08-29 00:00:00     作者:德力西旗艦店
摘要: LDO的主要電路圖如下圖,其實很簡單,只要稍微學校里學過點電路就懂。它的核心在于圓圈里面的晶體管(可以是MOSFET也可以是BJT

        LDO的主要電路圖如下圖,其實很簡單,只要稍微學校里學過點電路就懂。它的核心在于圓圈里面的晶體管(可以是MOSFET也可以是BJT),為什么叫做線性穩(wěn)壓源其實就是利用了晶體管工作在線性區(qū),能夠通過控制柵極電壓來控制溝道電阻從而達到控制輸出電壓的目的,所以Vout=Vin-I*Rlin。簡單吧~但是它只能實現(xiàn)降壓,不能實現(xiàn)升壓,如果升壓你就只能選擇DC-DC或者charge pump了。

        

        可是如何實現(xiàn)自動調(diào)整Vout?這就需要如圖的兩個電阻R1/R2組成的取樣電壓接入誤差放大器同相端,然后外面給個參考電壓接入誤差放大器的反向端(極性不能反否則無法放大,如果是NMOS則反過來接),只要Vout發(fā)生變化則取樣電壓與Vref (可由bandgap產(chǎn)生)的電壓差就會被放大輸出給gate從而調(diào)整晶體管的輸入輸出特性達到調(diào)整Vout的效果。這是一個動態(tài)校正的過程,所以才叫做穩(wěn)壓器而不是降壓器/變壓器。是不是很神奇?

        

        原則上,只要有線性特性的器件都可以,所以BJT和MOSFET都可以,但是BJT主要因為它是電流控制型不符合低功耗的要求,而且驅(qū)動電流比較大,所以Vin和Vout的差值還是太高,所以現(xiàn)在都采用MOSFET。至于該采用NMOS還是PMOS主要還是取決于壓差,通常選用PMOS。因為PMOS的dropout電壓是就是飽和壓降Vdsat=Vin-Vout大約是200mV,而NMOS由于drop-out電壓受到了誤差放大器輸出電壓的限制(誤差放大器的輸出電壓最大只能達到其電源電壓,即LDO的輸入電壓),所以drop-out電壓大小為NMOS的Vgs(Vdsat+Vth),所以就沒有PMOS的優(yōu)勢了。當然也可以引入charge-pump提高誤差放大器的電源電壓來解決但是提高了復雜度和成本,但是NMOS調(diào)整管的PSRR(電源抑制比)比PMOS好。

        

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