低壓差線性穩(wěn)壓器的應(yīng)用范圍有哪些？

低壓差線性穩(wěn)壓器是新一代的集成電路穩(wěn)壓器，它與三端穩(wěn)壓器最大的不同點(diǎn)在于，低壓差線性穩(wěn)壓器(ldo)是一個(gè)自耗很低的微型片上系統(tǒng)(soc)。它可用于電流主通道控制，芯片上集成了具有極低線上導(dǎo)通電阻的mosfet，肖特基二極管、取樣電阻和分壓電阻等硬件電路，并具有過流保護(hù)、過溫保護(hù)、精密基準(zhǔn)源、差分放大器、延遲器等功能。pg是新一代ldo，具各輸出狀態(tài)自檢、延遲安全供電功能，也可稱之為power good，即“電源好或電源穩(wěn)定”。低壓差線性穩(wěn)壓器通常具有極低的自有噪聲和較高的電源抑制比。

LDO由參考電壓、誤差放大器、反饋分壓器和傳輸晶體管組成。輸出電流通過傳輸器件提供。傳輸器件的柵極電壓由誤差放大器控制——誤差放大器將參考電壓和反饋電壓進(jìn)行比較，然后放大兩者的差值以便減小誤差電壓。如果反饋電壓低于參考電壓，傳輸晶體管的柵極電壓將被拉低，允許更多的電流通過，進(jìn)而提高輸出電壓。如果反饋電壓高于參考電壓，傳輸晶體管的柵極電壓將被拉高，進(jìn)而限制電流流動(dòng)、降低輸出電壓。

這種閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性基于兩個(gè)主要的極點(diǎn)，一個(gè)是由誤差放大器/傳輸晶體管組成的內(nèi)部極點(diǎn)，另一個(gè)是由放大器的輸出阻抗和輸出電容的等效串聯(lián)電阻(ESR)組成的外部極點(diǎn)。輸出電容及其ESR將影響環(huán)路穩(wěn)定性和對(duì)負(fù)載電流瞬態(tài)變化的響應(yīng)性能。為了確保穩(wěn)定性，推薦1Ω或以下的ESR值。另外，LDO要求使用輸入和輸出電容來濾除噪聲和控制負(fù)載瞬態(tài)變化。電容值越大，LDO的瞬態(tài)響應(yīng)性能越好，但會(huì)延長(zhǎng)啟動(dòng)時(shí)間。ADI公司的LDO在使用規(guī)定電容時(shí)可以在規(guī)定工作條件下達(dá)到很好的穩(wěn)定性能。

線性穩(wěn)壓器(Linear Regulator)適用于以下場(chǎng)景：

低噪聲應(yīng)用：線性穩(wěn)壓器的輸出電壓穩(wěn)定性高，紋波小，適用于對(duì)電源電壓噪聲敏感的低噪聲應(yīng)用，如精密測(cè)量?jī)x器、音頻放大器等。小功率應(yīng)用：線性穩(wěn)壓器的電路結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，成本較低，適用于小功率應(yīng)用，如LED驅(qū)動(dòng)、傳感器等。穩(wěn)壓要求高的應(yīng)用：線性穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓能力強(qiáng)，輸出電壓穩(wěn)定性好，適用于對(duì)穩(wěn)壓要求較高的應(yīng)用，如數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、精密儀器等。可靠性要求高的應(yīng)用：線性穩(wěn)壓器的輸出電壓穩(wěn)定性高，對(duì)電源電壓的波動(dòng)和噪聲具有較好的抵抗能力，因此適用于對(duì)可靠性要求較高的應(yīng)用，如醫(yī)療設(shè)備、航空航天等。線性穩(wěn)壓器適用于對(duì)輸出電壓穩(wěn)定性要求高、低噪聲、小功率、可靠性要求高的應(yīng)用。但是，由于線性穩(wěn)壓器效率低，不適用于大功率應(yīng)用。

廣泛的 LDO 穩(wěn)壓器產(chǎn)品組合，適用于各種消費(fèi)性、運(yùn)算、通訊、可攜式和工業(yè)應(yīng)用的規(guī)格與效能。低壓差電壓與低靜態(tài)電流的特性，能在可攜式與低功率應(yīng)用里實(shí)際節(jié)省大量的電力。大多數(shù)的低壓差線性穩(wěn)壓器 (LDO) 皆設(shè)計(jì)為足以驅(qū)動(dòng)低 ESR MLCC 電容，以降低系統(tǒng)層級(jí)的制造成本，并改善控制回路的穩(wěn)定性和瞬時(shí)反應(yīng)?？焖俚乃矔r(shí)反應(yīng)與啟動(dòng)時(shí)間，讓負(fù)載電路能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)入和退出待機(jī)模式，同時(shí)延長(zhǎng)電池壽命。另外，也提供穩(wěn)定的電壓調(diào)節(jié)功能，適用于負(fù)載快速變動(dòng)的快速 DSP 和 FPGA。內(nèi)建的電流限制、短路與熱保護(hù)功能，可在出現(xiàn)故障或極端運(yùn)作條件時(shí)防止 IC 損壞。

低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)是應(yīng)用最廣且最長(zhǎng)期的集成電路之一，其具有噪聲低、靜態(tài)電流小、外圍元器件少、成本低等優(yōu)點(diǎn)，近年來更被廣泛應(yīng)用于各類采用電池供電的便攜式電子設(shè)備中，如智能手機(jī)、iPad、藍(lán)牙耳機(jī)等。