LDO芯片的工作原理及應用

LDO英文全稱Low Dropout Regulator，它是一種低壓差線性穩(wěn)壓器，作用是將輸入電壓穩(wěn)定到一個恒定輸出電壓。LDO是一個低功耗的芯片，它可用于電流主通道控制，芯片上集成了具有極低線上導通電阻MOS、取樣電阻和分壓電阻、肖特基二極管等器件，具有過溫保護、精密基準源、差分放大器、過流保護、延遲器等功能。

LDO通常具有噪聲水平較低特點，使得它在音頻設備、數據轉換器等需要高精度電壓的場合中表現優(yōu)異，低噪聲特性有助于減少信號傳輸過程中的干擾，提高信號質量。LDO能夠提供高精度的輸出電壓，滿足對電壓精度要求較高的應用場合。

如圖所示，LDO的工作原理是這樣的，通常它由串聯調整管 VT 、取樣電阻 R3 和 R4 、比較放大器 A組成，取樣電阻加在比較器 A的同相輸入端，與加在反相輸入端的基準電壓 Vre相比較，兩者的差值經放大器 A 放大后，控制串聯調整管的開關，從而穩(wěn)定輸出電壓。

當LDO的輸出電壓 Vout 降低時，基準電壓與取樣電壓的差值增加，比較放大器輸出的驅動電流增加，串聯調整管壓降減小，從而使輸出電壓高。

相反，若輸出電壓 Vout 超過所需要的設定值，比較放大器輸出的前驅動電流減小，從而使輸出電壓降低供電過程中，輸出電壓校正連續(xù)進行，調整時間只受比較放大器和輸出晶體管回路反應速度的限制。

LDO有可調LDO和固定輸出的LDO，它們的區(qū)別就在于 R3 和 R4，可調 LDO 的 R3 和R4 未集成在芯片內部，而要求在外電路上添加，根據 R3和 R4 的比值來設置輸出電壓。固定輸出的 LDO，其 R3 和 R4 是集成在芯片內部的，廠商會根據需要的輸出值設定 R3 和 R4 的值。

一般情況下，可調 LDO 的輸出電壓計算公式Vout= Vref(1+R2/R1)+ ladj*R2* ; ladj 的值很小，當 R2 的值較小時，ladj R2 值可忽略不計。但如果 R2 值較大，那 ladR2 的值就不能忽略了。一般穩(wěn)壓器如1117系列的adj 典型值在 50uA左右，如果 R2 取值為 2K 時，電壓誤差就達到 0.1V了。一般LDO 的Vref 值為 1.25V，也有些產品不一樣。

LDO線性穩(wěn)壓器的應用非常廣泛，在智能手機、平板電腦、便攜式媒體播放器、數字助聽器、便攜式音頻播放器、路由器、交換機、藍牙模塊、Wi-Fi模塊、工業(yè)控制器、指紋識別器、便攜式血氣分析儀、車載音響、導航系統等、血壓監(jiān)護儀、心電圖機等都有應用。