穩(wěn)壓器是一種能自動調(diào)整輸出電壓的供電電路或供電設(shè)備，最初的電力穩(wěn)壓器是靠繼電器的跳動穩(wěn)定電壓的。為增進大家對穩(wěn)壓器的認識，本文將的LDO穩(wěn)壓器的一些問題予以解答，并介紹LDO穩(wěn)壓器是如何保證穩(wěn)定電源電壓的。如果你對穩(wěn)壓器具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、LDO穩(wěn)壓器問題解答

1. 什么是LDO穩(wěn)壓器?

LDO低壓差穩(wěn)壓器( LowDropoutRegulator)是一種經(jīng)典的穩(wěn)壓器，相比于傳統(tǒng)三端固定電壓穩(wěn)壓器，它能實現(xiàn)更小的輸入/輸出壓差。理想情況下LDO能夠提供固定的或是可調(diào)節(jié)的輸出電壓，不會因時間和溫度而發(fā)生變化，并且不受線路與負載變化的影響。

2. LDO的主要選型標準包括哪些?

輸入電壓范圍;輸出電壓，固定或可調(diào)節(jié);隨線路、負載和溫度變化的輸出精確度;負載電流需求;壓差;電源抑制比(PSRR);輸出噪聲;靜態(tài)電流和關(guān)斷電流。

3. 輸出旁路電容的值是否會影響LDO的性能呢?

LDO的設(shè)計通常為特定值的負載旁路電容而優(yōu)化。增加負載電容值使其大于推薦值可以改善負載的瞬態(tài)響應(yīng)。然而，當選擇了更大值的輸出電容的時候，也應(yīng)該相應(yīng)增加輸入旁路電容的值。請注意：輸入和輸出電容的放置應(yīng)該盡可能地靠近LDO。

4. 哪幾種電容可用作輸入/輸出旁路電容?

任何質(zhì)量好的陶瓷電容都可以用作旁路電容，只要它們能夠滿足LDO數(shù)據(jù)手冊上所列的最小電容和最大有效串聯(lián)電阻(ESR)技術(shù)指標。極力推薦采用X5R或X7R介質(zhì)的陶瓷電容，因為它們具有很好的溫度穩(wěn)定性和非常低的電壓系數(shù)。

二、LDO穩(wěn)壓器如何保證穩(wěn)定電源電壓

穩(wěn)壓器在想要從不穩(wěn)定或可變的電源中獲得穩(wěn)定電源電壓的應(yīng)用至關(guān)重要。這類電源包括逐漸放電式的電池或整流后的交流電壓等。而對開關(guān)穩(wěn)壓器產(chǎn)生的噪聲或殘留交流紋波較敏感的應(yīng)用，包括射頻收發(fā)器、Wi-Fi 模塊和光學(xué)圖像傳感器，采用線性穩(wěn)壓器來可最大限度地減少整個系統(tǒng)的錯誤和誤差。

能夠在電源輸入和輸出端之間保持低壓差的線性穩(wěn)壓器通常稱為低壓降(LDO)穩(wěn)壓器。其基本特點是無論輸出電流、輸入電壓、熱漂移或工作壽命(老化)如何變化，都能保持恒定的輸出電壓。這些是理想條件，但現(xiàn)實世界中的情況卻有些不同。由于 LDO 輸出電壓并非絕對穩(wěn)定，因此主要會影響以下操作功能：

a)由于有限的控制回路速度，負載電流的快速變化會導(dǎo)致輸出電壓的變化。有時內(nèi)部調(diào)節(jié)回路無法對電流的快速變化(由于時間延遲)作出反應(yīng)，就會導(dǎo)致通常約為幾十毫伏(mV)的下沖/過沖。

b)輸入電壓的快速變化(通常是由 DC-DC 轉(zhuǎn)換器的輸出電壓紋波引起的)無法通過控制回路完全過濾，于是輸入電壓的變化會一定程度地反映在輸出電壓中，該參數(shù)稱為電源抑制比(PSRR)，且通常是頻變參數(shù)。一些制造商標示的 PSRR 為負數(shù)，有些則為正數(shù)。一般而言，PSRR 絕對值越高，從輸入到輸出的傳輸干擾信號就越少。通常情況下，受到干擾的輸入電壓會以 mV 或更低的單位級別傳輸至輸出端。相似地，輸入電壓的快速變化(即“線路瞬態(tài)響應(yīng)”)可發(fā)生于 LDO 輸出端。

c)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)自身會產(chǎn)生固有的噪聲，主要是由自由原子與基礎(chǔ)材料晶體結(jié)構(gòu)碰撞而引起。由于固有噪聲是一種半導(dǎo)體中與電流傳導(dǎo)原理相關(guān)的物理現(xiàn)象，因此可以通過一些技術(shù)來抑制，但是不可能將其徹底去除?，F(xiàn)代 LDO 的輸出噪聲可以達到數(shù)以百計的微伏(uV)甚至更小，但是頂級 LDO 產(chǎn)生的噪聲就會達到微伏(uV)單位。

d)其他影響還包括輸入電壓的一個緩慢變化及其對線路調(diào)整率的影響、負載電流的一個緩慢變化及其對負載調(diào)整率、導(dǎo)熱系數(shù)和長期穩(wěn)定性的影響。

在現(xiàn)實世界中，必須綜合考量所有這些影響及其作用，以實現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定和精確。因此，有必要仔細考量上述的情況可能關(guān)乎一個特定應(yīng)用。例如對于需要最佳圖像質(zhì)量的攝像機應(yīng)用，LDO 對負載電流變化的動態(tài)響應(yīng)就是最為重要的。當噪聲值低于100 uVrms 且 PSRR 值為常規(guī)水平(高于50 dB)時，對圖像質(zhì)量的影響就微不足道。

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