淺談低壓差線性穩壓器（LDO）的壓差和功耗（1）

便攜產品電源設計需要系統級思維，在開發由電池供電的設備時，諸如手機、MP3、PDA、PMP、DSC等低功耗產品，如果電源系統設計不合理，則會影響到整個系統的架構、產品的特性組合、元件的選擇、軟件的設計和功率分配架構等。同樣，在系統設計中，也要從節省電池能量的角度出發多加考慮。例如現在便攜產品的處理器，一般都設有幾個不同的工作狀態，通過一系列不同的節能模式（空閑、睡眠、深度睡眠等）可減少對電池容量的消耗。即當用戶的系統不需要zui大處理能力時，處理器就會進入電源消耗較少的低功耗模式。帶有使能控制的低壓差線性穩壓器（LDO）是不錯的選擇。

　　低壓差線性穩壓器（LDO）的結構主要包括啟動電路、恒流源偏置單元、使能電路、調整元件、基準源、誤差放大器、反饋電阻網絡，保護電路等，基本工作原理是這樣的：系統加電，如果使能腳處于高電平時，電路開始啟動，恒流源電路給整個電路提供偏置，基準源電壓快速建立，輸出隨著輸入不斷上升，當輸出即將達到規定值時，由反饋網絡得到的輸出反饋電壓也接近于基準電壓值，此時誤差放大器將輸出反饋電壓和基準電壓之間的誤差小信號進行放大，再經調整管放大到輸出，從而形成負反饋，保證了輸出電壓穩定在規定值上；同理如果輸入電壓變化或輸出電流變化，這個閉環回路將使輸出電壓保持不變，即：VOUT=（R1+R2）/R2*Vref

　　產生壓差的主要原因是，在調整元件中有一個P溝道的MOS管。當LDO工作時MOS管道通等效為一個電阻，RDS（ON）,VdropOUT=VIN-VOUT=RDS（ON）xIOUTR.

　　由此得出低壓差線性穩壓器（LDO）的一個重要特性，在輸入電壓大于zui小工作電壓和輸出電壓其標稱值范圍內，負載電流為零時，輸出電壓隨輸入電壓的變化而變化，這就是LDO的跟隨特性，待輸出電壓達到其標稱值后不隨輸入而變化，從而達到穩壓的目的，這就是LDO的穩壓特性。如圖為圣邦微電子的SGM2007輸入電壓和輸出電壓的曲線。