什么是低Dropout调节器及其工作原理

目前，规模现代化电子元件和设备正在减少。然而，电池的效率非常不断变化，因此这是推动电源管理系统限制的一个因素。在半导体的制造中，技术开发已经导致芯片（SOC）架构的系统，无论何处都是模拟，数字＆RF的子系统都被整合到特定的硅模具中，这意味着，不同的系统块使用不同的电源。电源管理系统使用不同的电源电路，如直流-直流转换器，线性稳压器，开关稳压器&一个低dropout稳压器，或LDO。本文对低压降阻稳压器进行了综述。

什么是低Dropout调节器?

术语LDO代表“低辍学稳压器”，它是一种成本效益和简单的电压调整器．该调节器的主要功能是从高输入电压中获得调整的o/p电压。
该调节器的主要特点是，每当提供一个被调节的o/p电压时，它的能力包括一个极低的压降。因此，这允许稳压器在电源关键电池的应用中使用，无论电池的输入电压接近必要的调节o/p电压。

低压差稳压器使用一个可变输入来提供一个稳定的，不断控制的，低噪声的直流o/p电压。这是一个线性电压调整器,包括一个小压降之间的输入和输出,即使o / p电压非常接近i / p电压不像线性电压调整器,需要一个巨大的电压降在适当的输入和输出功能。与其他因素相比电压调节器像线性类型，这种电压调节器包括没有开关噪声和较小的器件尺寸。

低压差稳压器的主要功能包括:它控制输入电压供应到整个负载所需的电压。下一个功能是在i/p电源存在噪声的情况下提供一个极低噪声的o/p电压。因此，最常用的LDO调节器是AMS1117, RT9193和mic29302。

关于线性稳压器的简要说明

在线设计，有不同种类的线性电压调节器，否则为7805，否则为7812.这是一种电路或设备通过可变的输入电压以及稳定，不断控制的直流O / P电压，低 -噪音。

与负载电阻内的变化相比，调节器的稳定输出电压是其内部电阻的不间断变化的结果。

简单的稳压调节器输出电压可由下式得到:

Vout = V._在X R_负载/ R._负载+ R_在

V._在x（1/1 + r_在/ R._负载）

如果不存在任何负载，则O / P电压最高，并且相当于调节器的I / P。当存在负载时，与最高可实现的值相比，O / P电压将是低的。因此，通过负载的最大输出电压和输出电压之间的主要相似性称为通过EVO表示的输出电压误差。

通常，这种输出电压误差就像通过负载的最高o/p电压和输出电压之间的百分比差异一样。

E._签证官=（V._OUT-MAX- V._OUT-LOAD/ V_OUT-MAX) X 100

i/p的误差百分比，以及负载电阻，可以给出为

E._签证官= R_在/ R._在+ R_负载

这个误差必须减少，所以反馈是必要的。因此，反馈电路用于检测负载内部发生的变化，调节变化的内阻，使内阻与负载电阻的比值保持不变。

低压辍学稳压器理论

LDO是一个低辍学，它可以在输入和输出之间的低潜在变化工作。有时，它被称为低损耗类型，否则饱和型线性稳压器。通常，电压调节器可以稳定地稳定地的最低电压低于1V。

压差

在线性调节器中，晶体管位于VIN＆VO之中，并且可以称为恒定晶体管操作所需的最小潜在不同的不同之处被称为丢弃电压。一旦输入和输出的电压视差下降在丢失电压下，晶体管不能保持恒定操作，并且O / P电压降低。

通过这种方式，对于调节器如线性调节器以及低dropout，最小需要的输入电压可以设置来确保过程。在这种情况下，VO + Dropout Voltage是最小的工作电压。一旦i/p电压低于最小的工作电压，那么o/p电压将不是恒定的。

LDO的结构

下图显示了LDO的基本框图。LDO的主要组成部分是参考电压，差分放大器(误差放大器)和Pass元件(场效应晶体管)。

这LDO的框图如下所示，这是其中的基本组件是误差放大器（差分放大器），参考电压和FET（场效应晶体管）。

差分放大器的正输入检查通过像R1＆R2的电阻器的分数测量的输出的划分，而放大器的负极处的I / P可以来自稳定的电压参考。

低压降压调节器工作

LDO稳压器的工作原理与普通的线性稳压器相似，但它包含了三个基本的组成部分，如通过元件、参考电压源和误差放大器。通常，通过元件是p通道和n通道FET，但它也被称为PNP或NPN。在下面的LDO图中，输入电压被给出给一个像n通道FET一样的通单元。

该FET的操作可以在线性区域中完成，以将下面的输入电压降低到必要的输出电压。

误差放大器或差分放大器检测输出电压与参考电压比较。因此，这种放大器将场效应晶体管的栅极端调整到合适的工作端，以确保o/p处于准确的电压。一旦输入电压改变，则差分放大器改变场效应晶体管以保持稳定的输出电压。在稳态工作环境下，这种调节器的工作原理就像一个简单的电阻。

有固定和可变o/p电压两种LDO稳压器，可根据需要调节o/p电压。这些稳压器还包括一个使能引脚，用于操作稳压器，以便它帮助设计者控制稳压器，从而可以防止电池使用时，它不使用。

LDO调节器元件

低压差调节器的主要组成部分主要有以下几点。

参考电压

在任何电压调节器中，电压参考是初始点，因为它会出于差分放大器的营业端。通常，可以使用带隙种类的电压参考，因为它每匹配可以在低电压供应下起作用。

差分放大器/误差放大器

误差放大器设计的主要要求是它应该尽可能最小的电流。随着PASS晶体管的栅极电容大大，放大器的输出电阻必须尽可能低。

通过分压器网络平衡的O / P电压是误差放大器的一个输入，而另一个输入可以是参考电压。因此，在对比之后，该放大器调节了通过元件的电阻。

反馈

电阻电压的分频器反馈可根据缩小O / P电压来缩放，并且它允许使用差分放大器通过参考电压进行评估。

传递元素

在LDO中，通过元件是负责任的，以将电流从输入转移到负载并通过反馈回路内的差分放大器驱动。通常，MOSFET被用作通过元件。

输出电容器

在LDO中，这是一个必不可少的组件，因为它确保电流可以在整个负载瞬态过程中立即流向负载，直到差分放大器就绪。

电容器的等效串联电阻(ESR)是非常重要的，因为它阻止了电流从电容器流向负载。因此，对于等效串联电阻范围为10mΩ - 300mΩ的电容器(1µF)，可行的电容器类型为陶瓷、聚合物电解和低esr钽。

LDO参数

下面讨论LDO的不同参数。

静态电流

静止可以定义为一种条件，否则不活动的阶段。因此，这个电流可以在整个系统待机模式，一旦灯，否则没有负载连接。

两个电流像静止和关闭是不同的术语。静态电流是指在没有负载连接的情况下，在整个系统中所产生的电流，而关机电流是指在设备处于停用状态时所产生的电流，然而，电池仍然是朝向设备的。

PSRR(电源抑制比)

电源抑制比(PSRR)可以定义为LDO拒绝交流元件如纹波电压的能力。PSRR可以用下式表示:

PSRR (dB) = 20 log (Vripple(in)/Vripple(out))

负载调节

这种调节可以定义为电路维持低于更换负载条件的特定输出电压的能力。因此，该负载调节可以表示为

负荷调节=∆Vout/∆Iout

行监管

线路调节可以定义为电路通过改变输入电压来保持特定输出电压的能力。这可以表达如下。

负荷调节=∆Vout /∆Vin

瞬态响应

暂态响应可定义为负载电流阶跃变化时允许的最高o/p电压差。它也可以被称为像线阶跃响应。这是输出电容值(Cout)函数，o/p电容的ESR(等效串联电阻)，Cb (旁路电容器)和(Iout, max)最大负载电流。最高暂态电压差可以用下面的方式表示。

∆Vtr, max = (Iout, max / Cout + Cb)∆t1 +∆VESR

LDO的特点

主要的LDO的特点主要包括以下内容。

• 锁定欠压
• 目前的极限
• TSD(热关机)
• 输出流量

优点和缺点

LDO或low-dropout稳压器是一种直流线性稳压器。这种调节器用于调整o/p电压，即使电压供应非常接近o/p电压。

与直流调节器相比，这种类型的调节器具有许多益处，如开关噪声的不存在，设备尺寸很小，设计的简单性更大。该调节器的缺点是不像开关稳压器，线性直流调节器应溶解在调节装置上的电力以控制输出电压。

应用程序

主要的LDO的应用主要包括以下内容。

• 蜂窝电话
• 线性电源具有高效率
• 掌上电脑，笔记本电脑和笔记本电脑
• 直流/直流模块和SMPS后调节器
• 设备用电池驱动
• 个人电子产品或消费电子产品
• VPP调节或切换& PCMCIA VCC
• 低噪声和高psrr等ldo用于无线和有线通信。
• 小功率和小尺寸类型用于便携式设备。
• 高压耐受汽车和工业应用。
• 大功率ldo用于数字核心电源。

因此，这是低压降稳压器概述或ldo。在电源管理系统中，它是最重要的组件，尤其是通过电池操作的设备。这些稳压器可以通过稳定的输出提供多个电压电平。该调节器的输出电压与负载阻抗，温度和输入电压内的变化无关。这是一种线性电压调节器，其在输入中的极低电位差距以及输出之间操作。这是您的问题，市场上提供的不同类型的电压调节器是什么问题？