【導讀】LDO，全稱(chēng)低壓差線(xiàn)性穩壓器（Low Dropout Regulator），屬于線(xiàn)性電源，應用時(shí)所需要的外接元件較少，一些型號的LDO只需在輸入端和輸出端各接一個(gè)濾波電容。
LDO，全稱(chēng)低壓差線(xiàn)性穩壓器（Low Dropout Regulator），屬于線(xiàn)性電源，應用時(shí)所需要的外接元件較少，一些型號的LDO只需在輸入端和輸出端各接一個(gè)濾波電容。
通過(guò)電阻R1、R2對輸出電壓進(jìn)行采樣，將采集的電壓與基準電壓（期望輸出電壓值）進(jìn)行比較、放大，再通過(guò)PMOS管柵極（PNP三極管基極）反饋給輸入部分，通過(guò)調節晶體管的導通壓降進(jìn)行動(dòng)態(tài)的輸出穩壓。
注意：① 無(wú)論晶體管是PMOS還是PNP，一定要工作在線(xiàn)性區（放大狀態(tài)）。② 由于晶體管的導通壓降很小，輸入輸出電壓的差值可以降至很小，所以稱(chēng)之為低壓差③ 負反饋的拓撲決定了LDO的輸出電壓十分穩定。
LDO在鋰電池充電器中的應用
如上圖所示，在鋰電池充電器中，隨著(zhù)鋰電池的使用時(shí)間增加，可能使得鋰電池的電壓逐漸降低，而應用電路則需要一個(gè)穩定的供電電壓，如2．5V，這樣，只需在鋰電池和應用電路之間加入一個(gè)LDO，當LDO的輸入電壓在工作電壓變化范圍內時(shí)，LDO的輸出電壓都是穩定的(2.5V)，此時(shí)就可以通過(guò)LDO的輸出電壓對應用電路進(jìn)行供電。LDO的應用范圍很廣，然后，現在的LDO仍然存在很多技術(shù)指標上的不足，例如：Dropout電壓比較大，靜態(tài)電流比較大，轉換效率低，輸出電流較小等，為了彌補這些技術(shù)指標的不足之處，LDO朝著(zhù)以下幾個(gè)方向發(fā)展： (1)Dropout電壓越來(lái)越低；(2)靜態(tài)電流越來(lái)越??；(3)輸出電流越來(lái)越大；(4)輸出噪聲越來(lái)越低；(5)電容所需數量越來(lái)越少；(6)附加功能越來(lái)越完善；(7)封裝面積越來(lái)越??； 其中輸出大電流方向是LDO發(fā)展的一個(gè)重要方向，因此，本文主要研究LDO的大電流，高穩定性方向。
LDO的基本構架和工作原理
LDO是一種直流降壓型的線(xiàn)性穩壓器，其在輸入電壓或者負載電流發(fā)生變化的情況下仍然可以保持穩定的輸出電壓。
如今的LDO電路具有體積小，噪聲低，功耗低，價(jià)格低廉，使用方便等特點(diǎn)，但其基本的結構比較簡(jiǎn)單，包含了電壓基準源(VREF)，誤差放大器(EA)，調整管(MPASS)，反饋電阻(Rl，R2)四個(gè)模塊，如下圖所示。其中：
電壓基準源為誤差放大器提供了高精度的基準電壓，誤差放大器、調整管以及反饋電阻組成了LDO的控制環(huán)路，當輸入電壓或者負載電流變化的時(shí)候，輸出電壓VoUT也要做出相應的變化，此時(shí)LDO通過(guò)它的控制環(huán)路的負反饋調節作用可以抑制輸出電壓Votrr的變化。
如圖下所示，當輸出電壓降低時(shí)，通過(guò)反饋電阻R1，R2的分壓作用，反饋電壓VFB也相應的降低，基準電壓源于誤差放大器的反向輸入端提供了穩定的參考電壓，反饋電壓VFB接誤差放大器的正向輸入端，誤差放大器的輸出電壓VEA相應減小。
之后調整管MPASS的柵極電壓降低，柵源電壓差值增加，漏極電流增加，輸出電壓Votrr相應增加，抑制了輸出電壓Votrr的降低，從而保持在穩定的輸出。
誤差放大器用來(lái)比較輸出反饋取樣信號與基準電壓，并將差值信號經(jīng)放大后，輸出到調整管的柵極，控制調整管的工作狀態(tài)，使輸出電壓保持穩定。其在LDO線(xiàn)性穩壓器中與調整管一起可被看作跨導放大器，其跨導直接影響穩壓器的電壓調整率和負載調整率特性。降低電壓調整率和負載調整率需增大跨導，而這勢必會(huì )增大電路中的偏置電流。
但是還必須滿(mǎn)足低靜態(tài)電流流過(guò)的要求:LDO穩壓器的輸出阻抗比較高，受負載的影響較大，容易造成系統的不穩定。通常利用輸出電容的等效串聯(lián)阻抗(ESR)進(jìn)行頻率補償改善其穩定性。 誤差放大電路通過(guò)采樣電阻得到與輸出電壓Vout成比例的反饋電壓Vfb，將Vfb與基準電壓Vref進(jìn)行比較，輸出一誤差放大信號Vdrive，從而控制調整管M1(PMOS管)柵極電位，實(shí)現對M1輸出電流的調節，使Vout穩定；同時(shí)通過(guò)采用動(dòng)態(tài)零點(diǎn)頻率補償保證了穩壓器工作的穩定性。 在深度負反饋中，LDO線(xiàn)性穩壓器的輸出電壓僅僅取決于控制環(huán)路的電阻比值和基準電壓(VREr)，而與輸入電壓以及負載電流等其他參數的大小無(wú)關(guān)，在一定范圍的電源電壓下，若要增大LDO的輸出電壓，則需減小反饋系數(F)或增大基準電壓(VREF)，這需要根據實(shí)際電路的輸出電壓要求來(lái)確定。
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