LDO线性电压调节器的原理及应用场所

     简述：

　　电源电路的设计是嵌入式系统设计中一个非常重要的环节。电源的可靠性、稳定性、一致性决定了一个产品的品质。一些刚参加工作的工程师在设计产品时经常会遇见很多奇怪的问题：产品容易发烫，产品工作很不稳定，产品的某参数不能达标。很多情况下，以上问题都可能与电源电路有关。因此，如何优化产品的电源电路是很多工程师所关注的话题。

　　低压差线性稳压器（Low DropOut linear regulator），俗称LDO，目前在市面上用量相当巨大。大家常见的LDO有CAT6219、NCP1117、LM7805等，其的特点是低噪声，低成本，纹波小，高，电路简单。

　　LDO原理

　　低压差线性稳压器(LDO)的基本电路如下图所示，该电路由串联调整管VT、取样电阻R1和R2、比较放大器A组成。

　　取样电压加在比较器A的同相输入端，与加在反相输入端的基准电压Vref相比较，两者的差值经放大器A放大后，控制串联调整管VT的压降，从而稳定输出电压。当输出电压Vout降低时，基准电压与取样电压的差值增加，比较放大器输出的驱动电流增加，串联调整管压降减小，从而使输出电压升高。相反，若输出电压Vout超过所需要的设定值，比较放大器输出的前驱动电流减小，串联调整管压降增大，从而使输出电压降低。供电过程中，输出电压校正连续进行，调整时间只受比较放大器和输出晶体管回路反应速度的限制。应当说明的是，实际的线性稳压器还应当具有许多其它的功能，比如负载短路保护、过压关断、过热关断、反接保护等，而且串联调整管也可以采用MOSFET。

　　LDO应用

　　LDO的应用非常简单，很多LDO仅需在输入端及输出端各接一颗电容即可稳定工作。在LDO的应用中需要考虑压差、静态电流、PSRR等重要参数。在以电池作为电源的系统中，应当选择压差尽量低的LDO，这样可以使电池更长时间为系统供电，比如NCP600，NCP629等等。

　　静态电流Iq是Iquiescent的缩写，指芯片自身所消耗的电流。在一些低功耗应用中，应当尽量选择Iq小的LDO。一些工程师在设计低功耗系统时，仅考虑MCU本身消耗的电流，而忽略电源芯片上所消耗的电流，使整个系统的待机功耗不能达标，曾经见过有的工程师在低功耗系统中选用78L05为MCU提供电源，查阅数据手册可以得知78L05静态电流为1mA，不适合低功耗应用，应该选择NCP583等等。

　　在射频、音频、ADC转换等应用系统中，PSRR（电源纹波抑制比）是一个很重要的参数，其体现了LDO的抗噪能力，PSRR值越高LDO输出纹波越低。下面列出了LDO的一些重要特性及应用方向。

LDO特性及应用方向

　　应用实例：