LDO工作原理的详细说明

前言：LDO是物联网电子产品中应用最广泛的电源晶片。优点众多：外部电路极其精简（只需要较小的输入输出电容），电源噪声很低，价格便宜，响应速度快（没有充过放电过程）。

一、从字面意思看LDO工作原理：

LDO = Low Dropout Regulator，低压差+线性+稳压器。

「低压差」：输出压降比较低，例如输入3.3V，输出可以达到3.2V。

「线性」 ：LDO内部的MOS管工作于线性电阻。

「稳压器」：说明了LDO的用途是用来给电源稳压。

二、LDO工作原理就一句话：通过运放调节P-MOS的输出。

运放，控制P-MOS的打开程度。

LDO内部产生一个基准电压，作为运放的反向电压，将LDO的输出电压通过分压作为运放的正向输入电压。 运放的输出去控制P-MOS管的工作状态。P-MOS，相当于一个压控的可变电阻。

P-MOS处于线性电阻区，可看成一个压控可变电阻。输入的VIN电压，经过这个P-MOS管后变为输出电压，这里P-MOS管的作用为将输入电压通过P-MOS的线性电阻区，将电压动态衰减值VOUT电压。原理图如下：

LDO是一种直流降压型的线性稳压器，其在输入电压或者负载电流发生变化的情况下仍然可以保持稳定的输出电压。如今的LDO电路具有体积小，噪声低，功耗低，价格低廉，使用方便等特点，但其基本的结构比较简单，包含了电压基准源(VREF)，误差放大器(EA)，调整管(MPASS)，反馈电阻(Rl，R2)四个模块，如上图所示。

其中电压基准源为误差放大器提供了高精度的基准电压，误差放大器、调整管以及反馈电阻组成了LDO的控制环路，当输入电压或者负载电流变化的时候，输出电压VoUT也要做出相应的变化，此时LDO通过它的控制环路的负反馈调节作用可以抑制输出电压Votrr的变化。

如图所示，当输出电压降低时，通过反馈电R1，R2的分压作用，反馈电压VFB也相应的降低，基准电压源于误差放大器的反向输入端提供了稳定的参考电压，反馈电压VFB接误差放大器的正向输入端，误差放大器的输出电压VEA相应减小，调整管MPASS的栅极电压降低，栅源电压差值增加，漏极电流增加，输出电压Votrr相应增加，抑制了输出电压Votrr的降低，从而保持在稳定的输出。

三、用分立器件搭建的LDO

审核编辑：符乾江