低壓差 (LDO) 穩(wěn)壓器在現(xiàn)代電子產品中發(fā)揮著重要作用，包括智能手機、可穿戴設備和其他便攜式設備。由于其效率和可靠性，它們在片上系統(tǒng) (SoC) 架構中的集成變得越來越普遍。然而，片上 LDO 選項和特性種類繁多，使得選擇過程變得復雜。
在選擇 LDO 之前，明確定義 IC 設計的具體要求非常重要?？紤]電壓調節(jié)需求、電源效率、噪聲敏感度和物理約束等因素。要為您的應用選擇合適的 LDO，您必須首先描述您的具體要求并確定關鍵標準。
確定最佳 LDO 需要了解可用的各種類型及其獨特特性。
LDO 的類型
可編程 LDO
這些 LDO 允許通過外部電阻或通過控制輸入以數(shù)字方式設置輸出電壓。通常見于具有多種電源模式的應用中，在活動模式下需要一個電壓，在睡眠模式下需要一個電壓。
固定輸出 LDO
這些 LDO 提供由制造商預先確定的固定輸出電壓。使用簡單，通常用于始終需要特定電壓的應用中。
超低壓差 LDO
LDO 的設計壓差小于 200mV。非常適合需要通過最小化輸入和輸出之間的電壓損失來實現(xiàn)高效率的應用，通常用于為需要由 DC-DC 驅動的大電流的應用提供額外的電源抑制。
低噪聲 LDO
這些 LDO 提供穩(wěn)定的輸出，且電氣噪聲極小。常用于敏感的模擬電路、RF 電路和其他噪聲敏感型應用。
高 PSRR LDO
具有高電源抑制比 (PSRR) 的 LDO 旨在抑制輸入電源變化和噪聲。通常見于輸入電源質量不可靠且驅動電路敏感的應用中，例如音頻和通信系統(tǒng)。
無電容 LDO
大多數(shù) LDO 都需要片外輸出電容器才能有效運行。無需片外輸出電容器即可提供所需性能的 LDO 稱為無電容 LDO。無電容 LDO 非常適合對空間要求嚴格的應用，例如智能手機和可穿戴設備。
外部偏置 LDO
這些 LDO 需要在輸出端(有時在輸入端)使用外部電容器來確保穩(wěn)定性。適用于高輸出電流應用，或需要精確性能調整的應用，例如敏感模擬電路、RF 應用和高性能數(shù)字系統(tǒng)。
大電流 LDO
與標準 LDO 相比，它們可以提供更高的輸出電流。通常用于需要大量電流的應用，例如為微處理器或其他高功率組件提供數(shù)字電源。
低靜態(tài)電流 LDO
LDO 旨在在無負載時消耗極低的靜態(tài)電流。最適合電池供電設備中的常開域，在這些設備中，電源效率和電池壽命至關重要。
關鍵績效指標
選擇 LDO 時，需要考慮一些基本因素，以確保所選的 LDO 滿足您應用的特定要求。
電壓降
這是 LDO 正確調節(jié)所需的輸入和輸出電壓之間的最小差值。盡管 LDO 設計為在低壓差下工作，但輸入和輸出電壓之間仍然需要最小差值。較低的壓差有利于提高效率，并且對于低輸入電壓應用至關重要，但通常會導致噪聲和 PSR 受損。
靜態(tài)電流
這是 LDO 未提供負載電流時消耗的電流。低靜態(tài)電流對于電池供電應用至關重要，可最大程度延長電池壽命。高靜態(tài)電流會降低整體效率和電池壽命。
負載調節(jié)
這衡量了 LDO 在負載電流變化時保持恒定輸出電壓的能力。LDO 必須保持穩(wěn)定的輸出電壓，而不管負載電流如何變化。高瞬態(tài)負載會導致輸出電壓變化，這可能會對敏感電子設備造成損害。
線路調節(jié)
這是為了在輸入電壓發(fā)生變化的情況下保持恒定的輸出電壓。這些變化會影響輸出電壓。雖然 LDO 通常提供良好的線路調節(jié)，但輸入電壓的大幅波動可能會帶來挑戰(zhàn)。
因此，牢記這些關鍵事項非常重要。
輸出電壓精度
檢查容差和參考電壓精度，確保 LDO 能夠高精度地提供所需的輸出電壓。LDO 的效率與輸出電壓與輸入電壓之比直接相關，這會導致功率損耗和發(fā)熱。
最大輸入電壓
確保 LDO 的最大輸入電壓額定值高于其在應用中遇到的最高電壓。
輸出電流能力
確認連續(xù)電流和峰值電流額定值，以保證 LDO 能夠提供應用所需的最大電流。
輸出噪聲和 PSRR
檢查輸出噪聲和 PSRR。低噪聲 LDO 對于敏感的模擬電路至關重要，而低輸出噪聲需要精心設計和選擇元件。高 PSRR 是抑制電源噪聲所必需的。較差的 PSRR 會導致輸入噪聲傳輸?shù)捷敵觯瑥亩绊懝╇婋娐返男阅堋?
溫度性能
評估 LDO 的熱性能和熱阻，以便其有效散熱。LDO 必須在很寬的溫度范圍內可靠運行，因為在極端溫度下性能可能會下降，從而影響壓差、PSRR 和穩(wěn)定性等參數(shù)。
LDO 的進步
LDO 是核心 IP 模塊中必不可少的一部分，但選擇正確的 LDO 解決方案卻并非易事。傳統(tǒng) LDO 市場多年來一直處于碎片化狀態(tài)，無法找到簡單的 LDO 解決方案。LDO 要求眾多，而且經常相互沖突，因此沒有適合所有應用的解決方案。芯片設計人員不得不做出妥協(xié) — 選擇最不糟糕的方案并使用變通方法。
幸運的是，隨著 LDO 的最新進展，現(xiàn)在有了另一種方法。Agile Analog 等 IP 供應商提供全系列可定制且與工藝無關的 LDO，因此不再需要妥協(xié)或變通。LDO 的這些進步對于幫助芯片設計師更輕松地工作非常重要。
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