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低压差稳压器（LDO）由参考电压、误差放大器、反馈分压器和一个串联传输元件（通常为双极性或CMOS晶体管）组成。输出电流由PMOS晶体管所控制，而PMOS晶体管又由误差放大器所控制。这个放大器将来自输出的反馈电压与参考电压进行比较，并放大压差。
稳压器用于提供一种不随负载阻抗、输入电压、温度和时间变化而变化稳定的电源电压。低压差稳压器是使输出电压稳定的设备，因其能够在电源电压（输入端）与负载电压（输出端）之间保持微小压差而着称。
低压差稳压器的结构原理
低压差稳压器的结构主要包括启动电路、恒流源偏置单元、使能电路、调整元件、基准源、误差放大器、反馈电阻网络，保护电路等，基本工作原理是这样的：系统加电，如果使能脚处于高电平时，电路开始启动，恒流源电路给整个电路提供偏置，基准源电压快速建立，输出随着输入不断上升，当输出即将达到规定值时，由反馈网络得到的输出反馈电压也接近于基准电压值，此时误差放大器将输出反馈电压和基准电压之间的误差小信号进行放大，再经调整管放大到输出，从而形成负反馈，保证了输出电压稳定在规定值上；同理如果输入电压变化或输出电流变化，这个闭环回路将使输出电压保持不变。
稳压器用于提供一种不随负载阻抗、输入电压、温度和时间变化而变化稳定的电源电压。低压差稳压器是使输出电压稳定的设备，因其能够在电源电压（输入端）与负载电压（输出端）之间保持微小压差而着称。
低压差稳压器的结构原理
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低压差稳压器的作用
低压差稳压器因其能够在电源电压（输入端）与负载电压（输出端）之间保持微小压差而著称。例如，如果锂电池电压从4.2 V（全充电）下降到2.7 V（几乎全放电），而LDO可在负载端保持2.5 V恒定电压。便携式应用的日益增加使得设计工程师考虑使用LDO保持所需的系统电压，而与电池充电状态无关。便携式系统不是受益于LDO的唯一应用，任何需要稳定恒定电压，同时使上流电源电压最小（或者能处理上流电源大幅度波动）的设备都可以考虑使用LDO。典型实例包括使用数字和射频（RF）负载的电路。
低压差稳压器入门知识
1 LDO内部有什么？
如图a所示，低压差稳压器（LDO）由参考电压、误差放大器、反馈分压器和一个串联传输元件（通常为双极性或CMOS晶体管）组成。
输出电流由PMOS晶体管所控制，而PMOS晶体管又由误差放大器所控制。这个放大器将来自输出的反馈电压与参考电压进行比较，并放大压差。
图a：LDO能以低压差提供由输入电压到输出电压所需的稳压，也就是Vin与Vout之间发生微小电压变化。
如果反馈电压低于参考电压，PMOS器件的栅极会被下拉，从而允许更多的电流通过和提高输出电压。相反，如果反馈电压高于参考电压，PMOS器件的栅极会被上拉，从而使更少的电流通过和减少输出电压。
这个闭环系统主要基于两个极点，即误差放大器/传输晶体管的内部极点和输出电容等效串联电阻（ESR）的外部极点。
当使用推荐的电容时，ADI的LDO能够在指定工作温度和电压范围内稳定工作。输出电容的ESR会影响LDO控制回路的稳定性。为了确保控制回路的稳定性，推荐使用1Ω的最小ESR或更低的电阻值。LDO对负载电流快速变化的响应，即瞬态响应，也受输出电容的影响。使用更大值的输出电容可改善LDO的瞬态响应，然而这会导致启动时间延长。
2 为何使用LDO？
LDO稳压器是为了从主电源或电池处获得低输出电压。理想情况下，输出电压对线路和负载变化而言是稳定的，也不会因外界温度和时间而发生变化。
LDO输入和输出电压之间的压差应该尽可能的低。例如，在电池供电的设计中利用锂离子电池连接一个2.8V的LDO。这个电池电压会从4.2V（充满状态）下降到3.0V（电池耗尽），并恒定提供2.8V输出以使LDO的压差低于200mV。
在一些系统中，LDO被用于后稳压。
这种情况下LDO连接到高效的开关稳压器的输出，来提供噪声滤波以及恒定且稳定的输出电压。
3 高性能LDO有什么新功能？
高性能LDO包含了使能输入、电源良好指示、欠压锁定、反极性保护、感应输入和软启动功能。如图b所示。
图b：加入新功能的高性能LDO方框图
ME6241系列线性低压差稳压器(LDO)采用一个配置NMOS功率管的电压跟随器。这种拓扑结构对输出电容器值和ESR相对不敏感，因此允许多种负载配置。
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2017-04-27 标签：低压差稳压器 678 0
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