【導(dǎo)讀】LDO是個(gè)很簡(jiǎn)單的器件，但是我跟客戶溝通的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)客戶工程師的技術(shù)水平參差不齊，有的工程師只是follow 別人以前的設(shè)計(jì)，任何原理和設(shè)計(jì)方法都不懂，希望大家看完這篇文章都能成為L(zhǎng)DO 專(zhuān)家。
第一個(gè)問(wèn)題：什么是LDO？
LDO即low dropout regulator，是一種低壓差線性穩(wěn)壓器。我們常用的7805等等常常被稱(chēng)為L(zhǎng)DO，其實(shí)7805這種芯片dropout電壓大的不要不要的，以LM78L05為例，大電流的最小壓降要在2V以上，比如一個(gè)應(yīng)用需要6v轉(zhuǎn)5v,LM78L05就不合適了。
第二個(gè)問(wèn)題：LDO為什么能穩(wěn)定？
LDO的原理框圖如下，輸出電壓經(jīng)過(guò)反饋電阻分壓到FB引腳，當(dāng)輸出電壓高于設(shè)定值時(shí)，內(nèi)部回路會(huì)改變驅(qū)動(dòng)電壓，使得管子的導(dǎo)通壓降增大，從而降低輸出電壓。當(dāng)輸出電壓低于設(shè)定值時(shí)，內(nèi)部回路會(huì)改變驅(qū)動(dòng)電壓，使得管子導(dǎo)通壓降減小，從而提高輸出電壓。完美的閉環(huán)負(fù)反饋回路。
第三個(gè)問(wèn)題：LDO有哪些重要參數(shù)？
1. PSRR(電源電壓抑制比)，是指LDO輸出對(duì)輸入紋波噪聲的抑制作用。這也是很多場(chǎng)合在DC/DC后級(jí)另加一顆LDO的原因（特別是后面接模擬傳感器或者ADC/DAC時(shí)）。高PSRR的LDO對(duì)紋波的抑制效果還是很明顯的。如TPS71701就是一款高PSRR的LDO.
那怎么判斷LDO的PSRR參數(shù)是否足夠呢，舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，假設(shè)LDO前面的DC/DC的開(kāi)關(guān)頻率是100khz，100khz處的PSRR是50dB，前端DC/DC 紋波大小100mv，那LDO之后的紋波=100mv/10(50/20)=0.3mv。
2. Noise（噪聲性能），不同于PSRR，噪聲是指LDO自身產(chǎn)生的噪聲信號(hào)，低噪聲的LDO如LP5907等等可以很好的降低LDO產(chǎn)生的額外噪聲。噪聲一般計(jì)算出的值是有效值(rms)，也可以用peak to peak 來(lái)分析，那就需要再乘以一個(gè)系數(shù)(如乘以6)。
3. Low Dropout Voltage（低壓降），前面提到了這個(gè)參數(shù)，設(shè)計(jì)電路比如需要6v轉(zhuǎn)5v時(shí)，需要保持Low Dropout Voltage參數(shù)<1 v。不過(guò)現(xiàn)在的LDO一般壓降都很低，像TPS7A71系列的LDO，Vdropout只有200mV。
4. Transient response(動(dòng)態(tài)性能)，一些應(yīng)用場(chǎng)合，負(fù)載變化劇烈，就需要增加輸出電容的同時(shí)也盡量選用動(dòng)態(tài)性能好的LDO芯片。比如LP5907就是一款動(dòng)態(tài)性能良好的LDO。
5. Thermal（溫度性能）.大家都知道LDO效率很低，那怎么去校驗(yàn)一個(gè)LDO是否合適呢？首先計(jì)算功耗Pd=（Vin-Vout）Iout ，其次計(jì)算溫升，這里可以用熱阻RθJA來(lái)計(jì)算，溫升ΔT= Pd*RθJA ，最后計(jì)算芯片結(jié)溫Tj= Tambient+ΔT<Tjmax(datasheet). 下圖是各個(gè)封裝的可耐受功耗的基本大概情況。
6. IQ（即靜態(tài)電流）一般電池供電的場(chǎng)合對(duì)靜態(tài)電流會(huì)有比較高的要求，一般LDO芯片的靜態(tài)電流的大小與芯片的其他性能成反關(guān)系，如低噪聲，高電源電壓抑制比，動(dòng)態(tài)性能好的LDO靜態(tài)電流都偏大一些。低IQ的LDO也比較多，像TPS780系列的LDO，IQ Shutdown 只有18nA.
總結(jié)
關(guān)于LDO 只要掌握以上技術(shù)要點(diǎn)就可以了，其實(shí)任何一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都并不是像我們想象的那么簡(jiǎn)單，希望大家以后能把技術(shù)做深，不僅知其然，更能知其所以然，這樣在今后器件選型的時(shí)候才能游刃有余。如果你覺(jué)得這篇文章對(duì)你有幫助記得分享給你的小伙伴。
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