線性穩(wěn)壓器：原理、類型與工程應(yīng)用(三)
低壓差線性穩(wěn)壓器（LDO）：現(xiàn)代主流方案
LDO 通過采用 PNP 型、PMOS 或 NMOS 功率管，大幅降低了壓差，是當(dāng)前線性穩(wěn)壓器的主流類型。按調(diào)整管類型可分為：
PNP 型 LDO：如 LM1117，壓差約 1.2V@800mA，成本低但靜態(tài)電流較大（>100μA）；
PMOS 型 LDO：如 TC1185，壓差 30mV@100mA，靜態(tài)電流 < 1μA，適合低功耗場景；
NMOS 型 LDO：如 ADP150，壓差 50mV@500mA，響應(yīng)速度快（<10μs），適合高速數(shù)字電路。
LDO 的核心優(yōu)勢是：
低壓差：在相同負(fù)載下，所需輸入電壓比傳統(tǒng)穩(wěn)壓器低 1~2V，可延長電池供電設(shè)備的續(xù)航（如手機(jī)、藍(lán)牙耳機(jī)）；
低噪聲：輸出噪聲電壓低至 10~100μVrms（如 TPS7A4700 的噪聲 < 15μVrms），適合射頻、音頻等對噪聲敏感的電路；
小體積：采用 SOT23、DFN 等小型封裝（面積 < 3mm2），適合高密度 PCB 設(shè)計(jì)；
可調(diào)輸出：通過外部電阻分壓可靈活設(shè)置輸出電壓（如 1.2~5V），通用性強(qiáng)。
現(xiàn)代 LDO 還集成了完善的保護(hù)功能，如過流保護(hù)（當(dāng) Io 超過額定值時(shí)限制電流）、熱關(guān)斷（結(jié)溫超過 150℃時(shí)關(guān)閉輸出）、反向電流保護(hù)（防止輸出電壓高于輸入時(shí)損壞芯片），可靠性顯著提升。
性能指標(biāo)：衡量穩(wěn)壓質(zhì)量的核心參數(shù)
評估線性穩(wěn)壓器性能的關(guān)鍵指標(biāo)包括輸出精度、壓差、負(fù)載調(diào)整率、線性調(diào)整率、噪聲、靜態(tài)電流等，這些參數(shù)直接決定其在特定場景的適用性。
輸出精度是指實(shí)際輸出電壓與標(biāo)稱值的偏差，通常以 ±% 表示（如 ±2%），受基準(zhǔn)電壓精度、反饋電阻公差、溫度漂移等因素影響。例如，某 LDO 標(biāo)稱輸出 3.3V，精度 ±2%，則實(shí)際輸出范圍為 3.234~3.366V，足以滿足大多數(shù)數(shù)字電路的需求；而射頻電路可能需要 ±1% 甚至 ±0.5% 的高精度 LDO（如 ADM1177 的精度 ±0.5%）。
負(fù)載調(diào)整率（Load Regulation）衡量輸出電壓隨負(fù)載電流變化的穩(wěn)定性，定義為 “負(fù)載電流從最小到最大時(shí)，輸出電壓的變化量與標(biāo)稱值的百分比”（如 0.1%/A）。優(yōu)質(zhì) LDO 的負(fù)載調(diào)整率可低至 0.01%/mA（如 LT1763 的調(diào)整率 < 0.005%/mA），確保在負(fù)載快速變化（如 MCU 從休眠到全速運(yùn)行）時(shí)輸出電壓波動極?。?/span><10mV）。
線性調(diào)整率（Line Regulation）反映輸入電壓變化對輸出的影響，定義為 “輸入電壓在規(guī)定范圍內(nèi)變化時(shí)，輸出電壓的變化量與標(biāo)稱值的百分比”（如 0.01%/V）。傳統(tǒng) 7805 的線性調(diào)整率約 0.1%/V，而 LDO（如 LM1117）可降至 0.05%/V 以下，適合輸入電壓波動較大的場景（如電池供電設(shè)備，電壓從 4.2V 降至 3V）。
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