LDO的选用技术

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低压差线性稳压器(LDO)简介

低压差线性稳压器(LDO)简介

低压差线性稳压器(LDO)的基本原理和主要参数摘要:本文论述了低压差线性稳压器(LDO)的基本原理和主要参数,并介绍LDO 的典型应用和国内发展概况。

引言便携电子设备不管是由交流市电经过整流(或交流适配器)后供电,还是由蓄电池组供电,工作过程中,电源电压都将在很大范围内变化。

比如单体锂离子电池充足电时的电压为4.2V ,放完电后的电压为2.3V ,变化范围很大。

各种整流器的输出电压不仅受市电电压变化的影响,还受负载变化的影响。

为了保证供电电压稳定不变,几乎所有的电子设备都采用稳压器供电。

小型精密电子设备还要求电源非常干净(无纹波、无噪声),以免影响电子设备正常工作。

为了满足精密电子设备的要求,应在电源的输入端加入线性稳压器,以保证电源电压恒定和实现有源噪声滤波[1]。

一.LDO 的基本原理低压差线性稳压器(LDO)的基本电路如图1-1所示,该电路由串联调整管VT 、取样电阻R1和R2、比较放大器A 组成。

取样电压加在比较器A 的同相输入端,与加在反相输入端的基准电压Uref 相比较,两者的差值经放大器A 放大后,控制串联调整管的压降,从而稳定输出电压。

当输出电压Uout 降低时,基准电压与取样电压的差值增加,比较放大器输出的驱动电流增加,串联调整管压降减小,从而使输出电压升高。

相反,若输出电压Uout超过所需要的设定值,比较放大器输出的前驱动电流减小,从而使输出电压降低。

供电过程中,输出电压校正连续进行,调整时间只受比较放大器和输出晶体管回路反应速度的限制。

图1-1 低压差线性稳压器基本电路应当说明,实际的线性稳压器还应当具有许多其它的功能,比如负载短路保护、过压关断、过热关断、反接保护等,而且串联调整管也可以采用MOSFET 。

二.低压差线性稳压器的主要参数1.输出电压(Output Voltage)输出电压是低压差线性稳压器最重要的参数,也是电子设备设计者选用稳压器时首先应考虑的参数。

低压差线性稳压器有固定输出电压和可调输出电压两种类型。

选用LDO调整器的技术要点

选用LDO调整器的技术要点

选用LDO调整器的技术要点在实际的设计工作中,许多依赖电池供电的产品通常需要多个LDO为数字和模拟电路分别供电,设计工程师在按照产品的设计要求选用恰当功能的LDO器件之前,必须对厂商提供的LDO数据表中存在潜在的容易令人模糊或被误导的概念加以辨别,并由此设计出性能指标最佳的产品。

输出电容实际电路中,电容寄生参数“等效串联电阻(ESR)”对LDO器件的稳定性有重要影响。

一般地说,大多数LDO器件对ESR的范围有较为严格的要求,以获得稳定的输出电压。

由于ESR是一个寄生参数,难以得到电容制造商的良好控制和保证,特别是在低温条件下。

为此,大多数LDO制造商将LDO器件稳定工作的ESR限定在某些典型的区域(图1)。

图1:负载电容ESR对LDO稳定性的影响由图可见,ESR数值在1Ω到10Ω的稳定区域,可以利用钽电容来实现。

然而,廉价、小型的陶瓷电容的ESR数值一般在10mΩ到15mΩ之间。

目前,LDO集成电路采用一种内部零极点补偿电路,使LDO稳定工作的区域拓展到ESR数值在10mΩ到15mΩ之间的区域,从而利用多层陶瓷电容就能够满足调整电压和保持输出稳定的需要。

例如:Telecom公司采用CMOS工艺的TC1014系列线性LDO电压调整器可以在1μF以下的输出电容下稳定工作,Analog公司的anyCAP技术、Micrel公司的μCap技术可采用0.47μF的多层陶瓷电容使LDO器件稳定。

开销电压和压差LDO电压调整器的开销电压(overhead)定义为保证输出精度条件下的最小(V▼in▼-V▼out▼)电压。

开销电压越小,所需要的电池节数(或电压)就越少。

如图2所示,LDO IC1和LDO IC2的比较。

在三节镍锰电池条件下,IC1可以从3.0V输入获得精确的2.7V输出;而IC2则要在四节镍锰电池条件下,才能获得相同的输出电压。

图2:开销电压越低,电池的节数越少。

这里想说明的重要概念是LDO调整器的开销由LDO的压差和保护带、总精度、负载瞬态变化等三个因素决定。

高精度_ldo_电容负载_解释说明以及概述

高精度_ldo_电容负载_解释说明以及概述

高精度ldo 电容负载解释说明以及概述1. 引言1.1 概述本篇文章旨在探讨高精度LDO(低压差线性稳压器)电容负载的解释说明和概述。

LDO作为一种常用的电源管理器件,广泛应用于各种电子设备中,其稳定输出电压对系统性能至关重要。

然而,在实际应用中,电容负载对LDO性能会产生影响,并可能引起诸如振荡、温漂、噪声等问题。

因此,本文将深入研究电容负载问题,并介绍解决该问题的方法和技术。

1.2 文章结构本文分为五个部分进行阐述。

首先是引言部分,主要对文章进行介绍和概述。

其次是“高精度LDO 电容负载解释说明”部分,将详细探讨LDO的基本原理和功能,以及电容负载对LDO性能的影响。

同时,还将介绍解决电容负载问题的方法和技术。

接着是“常见的高精度LDO 电容负载方案概述”部分,在这一部分中,我们将分析理想的电容负载方案,并介绍在实际应用中常见的电容负载问题及其解决方法。

此外,还将讨论在高精度LDO 设计中需要考虑的因素和注意事项。

第四部分是“实验验证及结果分析”,我们将介绍实验所使用的设备和测试方法,并通过对比不同电容负载下高精度LDO 的性能表现,进行结果分析和讨论。

最后一部分是“结论与展望”,我们将总结文章的主要观点和结论,并展望进一步研究该领域可能涉及的方向和发展趋势。

1.3 目的本文旨在帮助读者深入了解高精度LDO 电容负载的相关知识,并提供解决电容负载问题的方法和技术。

通过本文的阅读,读者将能够更好地理解LDO的基本原理、电容负载对其性能的影响以及解决这些问题的方案。

希望本篇文章能够为LDO设计工程师、电子工程师以及其他相关领域从业人员提供有益的参考信息,推动相关研究与应用的进一步发展。

2. 高精度LDO 电容负载解释说明2.1 LDO 的基本原理和功能低压差线性稳压器(LDO)是一种广泛应用于电子设备中的电压稳定器。

其主要功能是将输入电压稳定地转换为所需的输出电压,并保持在给定的范围内,以提供稳定可靠的电源给各个电路模块使用。

电源芯片的选择

电源芯片的选择

电源芯片的选择- zhouyi86的专栏- CSDN博客zhouyi86的专栏登录注册全站当前博客空间博客好友相册留言电源芯片的选择收藏LDO线性降压芯片:原理相当于一个电阻分压来实现降压,能量损耗大,降下的电压转化成了热量,降压的压差和负载电流越大,芯片发热越明显。

这类芯片的封装比较大,便于散热。

LDO线性降压芯片如:2596,L78系列等。

DC/DC降压芯片:在降压过程中能量损耗比较小,芯片发热不明显。

芯片封装比较小,能实现PWM数字控制。

DC/DC降压芯片如:TPS5430/31,TPS75003,MAX1599/61,TPS61040/41关于LDO电源2007-08-31 13:39以前经常看见,说什么芯片是LDO的,以为是某一公司的名号。

现在才知道,LDO 是low dropoutregulator,意为低压差线性稳压器,是相对于传统的线性稳压器来说的。

传统的线性稳压器,如78xx系列的芯片都要求输入电压要比输出电压高出2v~3V以上,否则就不能正常工作。

但是在一些情况下,这样的条件显然是太苛刻了,如5v转3.3v,输入与输出的压差只有1.7v,显然是不满足条件的。

针对这种情况,才有了LDO类的电源转换芯片。

生产LDO 芯片的公司很多,常见的有ALPHA,Linear(LT), Micrel, National semiconductor,TI等。

什么是LDO(低压降)稳压器?LDO 是一种线性稳压器。

线性稳压器使用在其线性区域内运行的晶体管或FET,从应用的输入电压中减去超额的电压,产生经过调节的输出电压。

所谓压降电压,是指稳压器将输出电压维持在其额定值上下100mV之内所需的输入电压与输出电压差额的最小值。

正输出电压的LDO(低压降)稳压器通常使用功率晶体管(也称为传递设备)作为PNP。

这种晶体管允许饱和,所以稳压器可以有一个非常低的压降电压,通常为200mV左右;与之相比,使用NPN 复合电源晶体管的传统线性稳压器的压降为2V 左右。

LDO标准教材

LDO标准教材

1HACH 产品技术培训-LDO荧光法溶解氧在线分析仪2 -LDO荧光法溶解氧在线分析仪Sc100标准控制器和LDO传感器3USEPA荧光法溶解氧传感器的方法确认4USEPA荧光法溶解氧传感器的方法确认5为什么开发LDO?•污水处理的暴气过程,是有机物降解的重要过程。

•传统的膜式溶解氧测量仪,由于膜和电解液的原因,需要经常的更换和清洗探头,而且数据容易漂移。

•LDO不需要频繁地清洗探头,数据稳定,测量响应时间快;效果是节省了能源以及保证了降解效果。

6 LDO的应用领域由于其优良的特性,应用领域逐渐扩展:•污水处理•自来水原水监测•水利水文•实验室和便携仪器•由于LDO能够经受水中杂物的刮伤和碰撞,它可以应用在工业领域。

7 LDO™sc传感器技术指标•测量范围:0.00-20.00ppm;0.00-20.00mg/L•准确度:<1ppm±0.1ppm;>1ppm±0.2ppm•重复性:0.05ppm•电缆长度:标准10米,最长300米•温度补偿:自动•水样流速:无要求;•响应时间:90%的测量值的响应时间为30秒•探头材料:Noryl和316 SS8LDO 的抗干扰性特别强不受下列物质干扰:H 2S,pH,K +,Na +,Mg 2+,Ca 2+,NH 4+,Al 3+,Pb 2+,Cd 2+,Zn 2+,Cr(tot),Fe 2+,Fe 3+,Mn 2+,Cu 2+,Mi 2+,Co 2+,CN -,NO 3-,SO 42-,S 2-,PO 43-,Cl -,原油,Cl 2-9为什么LDO传感器比膜式溶解氧传感器的性能好?膜式溶解氧技术,是依靠电解液中的氧气在阳极上被消耗,阳极离子穿过电解液到达阴极,形成电流。

10为什么LDO传感器比膜式溶解氧传感器的性能好?•LDO没有电化学过程,不会消耗氧气;氧气的消耗会在膜和电极上产生污垢。

形成氧气梯度会降低反应速度。

•LDO不会由于电解液和电极的衰竭产生漂移;•硫化氢会使膜降解或形成污垢,把膜变得易脆;LDO可以工作在划伤和碰撞的条件下。

LDO介绍

LDO介绍

LDOLDO体积小,干扰较小,当输入与输出电压差较大的化,转换效率低。

DC-DC好处就是转换效率高,可以大电流,但输出干扰较大,体积也相对较大。

LDO一般是指线性的稳压器--Low Drop Out,而DC/DC则是线性式和开关式稳压器的总称.如果你的输出电流不是很大(如3A以内),而且输入输出压差也不大(如3.3V转2.5V等)就可以使用LDO的稳压器(优点是输出电压的ripple很小).否则最好用开关式的稳压器,如果是升压,也只能用开关式稳压器(如果ripple控制不好,容易影响系统工作).低压差线性稳压器相对常用的三端稳压器具有更高的性能,PCB面积占用和功耗更低,在手机等便携产品中得到广泛应用。

本文介绍了LDO器件的结构和性能特点,并提出了可借鉴的参考设计。

低压差线性稳压器(LDO)是新一代的集成电路稳压器,它与三端稳压器最大的不同点是,LDO是一个自功耗很低的微型片上系统(SOC)。

LDO按其静态耗电流来分,可分为OmniPower、MicroPower、NanoPower三种产品,OmniPower LDO的静态电流在100uA~1mA之间,MicroPower LDO的静态电流在10uA~100uA之间,NanoPower LDO 的静态电流小于10uA,通常只有1uA。

OmniPower LDO是一种静态电流梢大但性能优于三端稳压器的新型线性稳压器,适用于使用AC/DC固定电源的所有电子产品,因其需求量大,生产量大,而生产成本极低,价格十分便宜;MicroPower LDO是一种微功耗的低压差线性稳压器,它具有极低的自有噪音和较高的电源纹波抑制(PSRR),具有快捷的使能控制功能,给它一个高(或者低)的电平可使它进入工作状态或睡眠状态,具有最好的性能/功率比,在需要低噪音的手机电源中必然使用;NanoPower LDO是一种微功耗的低压差线性稳压器,具有极低的静态电流,稳压十分精确,最适用于需要节电的手提电子、电器产品。

低压差线性稳压器LDO

低压差线性稳压器LDO

LDO LDO是low dropout regulator,意为低压差线性稳压器,是相对于传统的线性稳压器来说的。

传统的线性稳压器,如78xx系列的芯片都要求输入电压要比输出电压高出2v~3V以上,否则就不能正常工作。

但是在一些情况下,这样的条件显然是太苛刻了,如5v转3.3v,输入与输出的压差只有1.7v,显然是不满足条件的。

针对这种情况,才有了LDO类的电源转换芯片。

LDO 是一种线性稳压器。

线性稳压器使用在其线性区域内运行的晶体管或 FET,从应用的输入电压中减去超额的电压,产生经过调节的输出电压。

所谓压降电压,是指稳压器将输出电压维持在其额定值上下 100mV 之内所需的输入电压与输出电压差额的最小值。

正输出电压的 LDO(低压降)稳压器通常使用功率晶体管(也称为传递设备)作为 PNP。

这种晶体管允许饱和,所以稳压器可以有一个非常低的压降电压,通常为 200mV 左右;与之相比,使用 NPN 复合电源晶体管的传统线性稳压器的压降为 2V 左右。

负输出 LDO 使用 NPN 作为它的传递设备,其运行模式与正输出 LDO 的 PNP设备类似。

更新的发展使用 CMOS 功率晶体管,它能够提供最低的压降电压。

使用 CMOS,通过稳压器的唯一电压压降是电源设备负载电流的 ON 电阻造成的。

如果负载较小,这种方式产生的压降只有几十毫伏。

DCDC的意思是直流变(到)直流(不同直流电源值的转换),只要符合这个定义都可以叫DCDC转换器, 包括LDO。

但是一般的说法是把直流变(到)直流由开关方式实现的器件叫DCDC。

LDO是低压降的意思,这有一段说明:低压降(LDO)线性稳压器的成本低,噪音低,静态电流小, 这些是它的突出优点。

它需要的外接元件也很少,通常只需要一两个旁路电容。

新的LDO线性稳压 器可达到以下指标:输出噪声30μV,PSRR为60dB,静态电流6μA(TI的TPS78001达到Iq=0.5uA),电压降只有100mV(TI量产了号称0.1mV的LDO)。

LDO的选用原则及技术参数及在开关电源中的作用

LDO的选用原则及技术参数及在开关电源中的作用

LDO的选用原则及技术参数及在开关电源中的作用LDO(Low Dropout Regulator)是一种线性稳压器,主要用于在开关电源中提供稳定的低压输出。

LDO的选用原则和技术参数以及在开关电源中的作用如下:一、LDO的选用原则:1.电压稳定性:LDO的输出电压需要保持稳定,不会因输入电压变化或负载变化而产生较大的波动。

2.负载能力:LDO需要具备足够的负载能力,能够在一定范围内承受变化的负载而不引起输出电压波动。

3.降压效率:LDO的降压效率是指输出电压与输入电压之间的差值,效率越高,能量损耗越小。

4.噪声控制:LDO需要具备良好的抑制噪声的能力,以避免对其他电路产生干扰。

5.短路保护和过热保护:LDO需要具备短路保护和过热保护功能,以保护自身和其他器件的安全。

6.封装形式:根据应用环境的要求选择适合的LDO封装形式,例如SOT-23、TO-220等。

二、LDO的技术参数:1.输入电压范围(VIN):LDO的输入电压范围是指能够正常工作的输入电压范围。

2.输出电压(VOUT):LDO输出的稳定电压值,根据应用需求选择合适的输出电压。

3.输出电流(IOUT):LDO能够提供的最大输出电流,需要根据负载要求选择合适的输出电流。

4.静态电流(IQ):当无负载情况下,LDO自身的工作电流。

5.降压效率(η):输出功率与输入功率之比,通常以百分比表示。

6.抑制噪声(PSRR):对输入电压的变化或者噪声对输出电压的抑制能力。

7.脉冲响应:LDO对负载变化的快速响应能力。

8.温度范围:LDO能够正常工作的温度范围。

三、LDO在开关电源中的作用:1.滤波器作用:LDO可以在开关电源输出端提供稳定的滤波电压,用于滤除开关电源产生的高频噪声。

2.稳压作用:LDO可以将开关电源的输出电压稳定在设定的目标电压,保证电路其他部分的正常工作。

3.噪声抑制:LDO能够抑制由开关电源产生的噪声,以减少对系统中其他器件的干扰。

DCDC_LDO

DCDC_LDO

LDO和DC-DC器件的区别(一)DCDC的意思是直流变(到)直流(不同直流电源值的转换),只要符合这个定义都可以叫DCDC转换器,包括LDO。

但是一般的说法是把直流变(到)直流由开关方式实现的器件叫DCDC。

LDO是low dropout regulator,意为低压差线性稳压器,这有一段说明:低压降(LDO)线性稳压器的成本低,噪音低,静态电流小,这些是它的突出优点。

它需要的外接元件也很少,通常只需要一两个旁路电容。

新的LDO线性稳压器可达到以下指标:输出噪声30μV,PSRR为60dB,静态电流6μA,电压降只有100mV。

LDO线性稳压器的性能之所以能够达到这个水平,主要原因在于其中的调整管是用P沟道MOSFET,而普通的线性稳压器是使用PNP晶体管。

P沟道MOSFET 是电压驱动的,不需要电流,所以大大降低了器件本身消耗的电流;另一方面,采用PNP晶体管的电路中,为了防止PNP 晶体管进入饱和状态而降低输出能力,输入和输出之间的电压降不可以太低;而P沟道MOSFET上的电压降大致等于输出电流与导通电阻的乘积。

由於MOSFET的导通电阻很小,因而它上面的电压降非常低。

如果输入电压和输出电压很接近,最好是选用LDO稳压器,可达到很高的效率。

所以,在把锂离子电池电压转换为3V输出电压的应用中大多选用LDO稳压器。

虽说电池的能量最後有百分之十是没有使用,LDO稳压器仍然能够保证电池的工作时间较长,同时噪音较低。

如果输入电压和输出电压不是很接近,就要考虑用开关型的DCDC了,应为从上面的原理可以知道,LDO的输入电流基本上是等于输出电流的,如果压降太大,耗在LDO上能量太大,效率不高。

DC -DC转换器包括buck(降压),boost(升压),buck-boost(升降压)和反相等电路。

DC-DC转换器的优点是效率高、可以输出大电流、静态电流小。

随著集成度的提高,许多新型DC- DC转换器仅需要几只外接电感器和滤波电容器。

ldo的设计..

ldo的设计..

第1章绪论1.1低压差稳压电源在现实生活中的应用低压差稳压器(LDO)能够在很宽的负载电流和输入电压范围内保持规定的输出电压,而且输入和输出电压之差可以很小。

这个电压差被称为压降或裕量要求,在负载电流为2A时可以低至80mV。

现在,便携设备需要使用的低压差线性稳压器经常多达20个。

最新便携设备中的许多LDO被集成进了多功能电源管理芯片2(PMIC)——这是高度集成的系统,拥有20个或以上的电源域,分别用于音频、电池充电、设备管理、照明、通信和其它功能。

然而,随着便携系统的快速发展,集成式PMIC已经无法满足外设电源要求。

在系统开发的后期阶段必须增加专用LDO来给各种选件供电,如相机模块、蓝牙、WiFi和其它连接模块。

LDO还能用来辅助降低噪声,解决由电磁干扰(EMI)和印刷电路板(PCB)布线造成的稳压问题,并通过关闭不需要的功能来提高系统效率。

1.2低压差稳压电源的发展现状LDO发展概况中国集成电(IC)产业经过40余年的发展,已经形成了一个良好的产业基础,并已经进入了一个加速发展的新阶段。

借鉴国外先进技术,充分利用国内优惠政策,是当前国内各个IC公司发展的立足点。

作为被广泛应用于手机、DVD、数码相机以及Mp3等多种消费类电子产品中的稳压芯片,LDO已引起人们的高度重视。

国内早期从事LDO生产的圣邦微电子有限公司生产的SG2001、SG2002及SG2003系列LDO,足以满足当前市场上主流电压、电流的需要;它的SG2004、SG2011以及SG2012系列产品,非常适合于大电流负载应用;而它的SGM2007/2006/2005系列RF LDO更适用于手机电源的应用。

尽管是国产芯片,但这些芯片的性能丝毫不逊色于国外同类产品,而价格更适合于当前国内市场。

由此看来,国内与国外IC发展的将不会越来越大,每个国人都可以相信,中国不仅可以成为IC产业的新兴地区,更能成为世界IC强国。

1.3低压差稳压电源的发展趋势目前,低压差线性稳压器正进入一个蓬勃发展的新时期。

LDO的基础知识和选用

LDO的基础知识和选用

LDO的基础知识和选用低压差线性稳压器 (LDO) 的基本原理及选用原则电源是各种电子设备必不可缺少的组成部分,其性能的优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。

目前常用的直流稳压电源分线性电源和开关电源两大类,由于开关电源内部关键元器件工作在高频开关状态,本身消耗的能量很低,开关电源效率可达 80%~90% ,比普通线性稳压电源提高近一倍,目前已成为稳压电源的主流产品。

本文介绍一种应用低压差线性稳压器 (LDO) 优化开关电源的设计方案,并对该方案的可行性通过实验加以验证。

LDO 的基本原理低压差线性稳压器 (LDO) 的基本电路如图 1 所示,该电路由串联调整管 V T 、取样电阻 R 1 和 R 2 、比较放大器 A 组成。

图 1 :低压差线性稳压器基本电路。

取样电压加在比较器 A 的同相输入端,与加在反相输入端的基准电压 U ref 相比较,两者的差值经放大器 A 放大后,控制串联调整管的压降,从而稳定输出电压。

当输出电压 U out 降低时,基准电压与取样电压的差值增加,比较放大器输出的驱动电流增加,串联调整管压降减小,从而使输出电压升高。

相反,若输出电压 U out 超过所需要的设定值,比较放大器输出的前驱动电流减小,从而使输出电压降低。

供电过程中,输出电压校正连续进行,调整时间只受比较放大器和输出晶体管回路反应速度的限制。

应当说明的是,实际的线性稳压器还应当具有许多其它的功能,比如负载短路保护、过压关断、过热关断、反接保护等,而且串联调整管也可以采用 MOSFET 。

LDO 的选用原则1. 输入输出电压差输入输出电压差是低压差线性稳压器最重要的参数。

在保证输出电压稳定的前提下,该电压差越低,线性稳压器的性能越好。

比如, 5.0V 的低压差线性稳压器,只要输入 5.5V ,就能使输出电压稳定在 5.0V 。

2. 最大输出电流用电设备的功率不同,要求稳压器输出的最大电流也不相同。

细说LDO旁路电容选型

细说LDO旁路电容选型

▍虽然很多工程师们在解决噪声问题上往往认为电容是一种有效的途径,但是电容本身的作用可不仅于此。

绝大多数噪声问题,工程师们通过添加几个电容得到很好的解决,但很少有去考虑电容和电压额定值之外的参数。

然而,与所有电子器件一样,电容并不完美的,反之,电容会带来寄生等效串联电阻(ESR)和电感(ESL)的问题,并且电容值会随温度和电压而变化,而且电容对机械效应也非常敏感。

▍设计人员在选择旁路电容时,以及电容用于滤波器、积分器、时序电路和实际电容值非常重要的其它应用时,都必须考虑这些因素。

若选择不当,则可能导致电路不稳定、噪声和功耗过大、产品生命周期缩短,以及产生不可预测的电路行为。

▍那么为了保证LDO的性能,必须了解并评估旁通电容的直流偏置、温度变化和容差对所选电容的影响。

此外,在要求低噪声、低漂移或高信号完整性的应用中,也必须认真考虑电容技术。

所有电容都会受到非理想行为的影响,但一些电容技术比其他技术更适合于某些特定应用。

1不同电容技术关键参数对比2输出输入电容选型▪输出电容▍ADI公司LDO设计采用节省空间的小型陶瓷电容工作,但只要考虑ESR值,便可以采用大多数常用电容。

输出电容的ESR会影响LDO控制回路的稳定性。

为了确保LDO 稳定工作,推荐使用至少1μF、ESR为1Ω或更小的电容。

▍输出电容还会影响负载电流变化的瞬态响应。

采用较大的输出电容值可以改善L DO对大负载电流变化的瞬态响应。

图1至3所示为输出电容值分别为1μF、10μF和20μF的ADP151的瞬态响应。

▍因为LDO控制环路的带宽有限,因此输出电容必须提供快速瞬变所需的大多数负载电流。

1μF电容无法持续很长时间供应电流并产生约80mV的负载瞬变。

10μF电容将负载瞬变降低至约70mV。

将输出电容提高至20μF,LDO控制回路就可捕捉并主动降低负载瞬变。

测试条件如表1所示。

测试条件输出负载瞬态响应,COUT = 1 μF输出瞬态负载响应,COUT = 10 μF输出负载瞬态响应,COUT = 20 μF▪输入旁路电容▍在VIN和GND之间连接一个1μF电容可以降低电路对PCB布局的敏感性,特别是在长输入走线或高源阻抗的情况下。

DC-DC与LDO的区别

DC-DC与LDO的区别

DCDC的意思是直流变(到)直流(不同直流电源值的转换),只要符合这个定义都可以叫DCDC转换器,包括LDO。

但是一般的说法是把直流变(到)直流由开关方式实现的器件叫DCDC。

LDO是低压降的意思,这有一段说明:低压降(LDO)线性稳压器的成本低,噪音低,静态电流小,这些是它的突出优点。

它需要的外接元件也很少,通常只需要一两个旁路电容。

新的LDO线性稳压器可达到以下指标:输出噪声30μV,PSRR为60dB,静态电流6μA,电压降只有100mV。

LDO线性稳压器的性能之所以能够达到这个水平,主要原因在于其中的调整管是用P沟道MOSFET,而普通的线性稳压器是使用PNP晶体管。

P沟道MOSFET是电压驱动的,不需要电流,所以大大降低了器件本身消耗的电流;另一方面,采用PNP 晶体管的电路中,为了防止PNP晶体管进入饱和状态而降低输出能力,输入和输出之间的电压降不可以太低;而P沟道MOSFET上的电压降大致等于输出电流与导通电阻的乘积。

由於MOSFET的导通电阻很小,因而它上面的电压降非常低。

如果输入电压和输出电压很接近,最好是选用LDO稳压器,可达到很高的效率。

所以,在把锂离子电池电压转换为3V输出电压的应用中大多选用LDO稳压器。

虽说电池的能量最後有百分之十是没有使用,LDO稳压器仍然能够保证电池的工作时间较长,同时噪音较低。

如果输入电压和输出电压不是很接近,就要考虑用开关型的DCDC 了,应为从上面的原理可以知道,LDO的输入电流基本上是等于输出电流的,如果压降太大,耗在LDO上能量太大,效率不高。

DC-DC转换器包括升压、降压、升/降压和反相等电路。

DC-DC 转换器的优点是效率高、可以输出大电流、静态电流小。

随著集成度的提高,许多新型DC-DC转换器仅需要几只外接电感器和滤波电容器。

但是,这类电源控制器的输出脉动和开关噪音较大、成本相对较高。

近几年来,随著半导体技术的发展,表面贴装的电感器、电容器、以及高集成度的电源控制芯片的成本不断降低,体积越来越小。

LDO应用选型方法

LDO应用选型方法

关于LDO的选型应用篇LDO(low dropout linear regulator),全称为低压差线性稳压器,是一种在电源的低压直流转换部分被广泛应用的稳压芯片,其主要特性为芯片压差极小、响应超快、功耗极小、纹波很弱、稳定输出电压(精度高)等,LDO根据输出端内置达林顿管或MOS管而决定其输出电流(驱动能力)的大小。

在直流转换电路中,一般为降压(芯片有一定的压降)时,需要根据输出电流的大小来选用LDO类型,而Iout受自身耗散功率(Pd)限制,根据公式Pd=(Vin-V out)Iout,可知Iout的最大输出能力与自身耗散功率成正比;压差Vdrop=Vin-V out,当芯片的耗散功率受晶圆封装制约而固定时,压差就成为LDO技术的一个突破瓶颈,压差越小的LDO,其性能和稳定性就越强。

根据市场上半导体、电子数码、通信类、消费类便携式产品等的电源应用,电源直流部分一般采用1.2V/1.5V/1.8V/2.5V/2.8V/3.0V/3.3V/5V的输出电压作为其逻辑工作电压,所以每一款LDO为了符合市场需求,具备了几乎所有的输出电压版本,对于应用很少的输出电压版本,电源管理IC厂家也设计出可调(ADJ)类型的LDO,其主要原理是在一定的压差(最少1.4V)下,通过以基准源为参考(Vref)比较放大的反馈电路,通过设置2个电阻值分压来控制而获得任何一个终端输出电压。

而电流方面,根据需求同时有150mA~1.0A的输出带负载能力,可以供客户的产品自由选择。

对于LDO在实际电路中的应用,几乎所有的典型应用电路都是在Vin和V out端分别添加了一个滤波电容Cin、Cout来维持电路工作的稳定性,一般容值为1uF~22uF。

尤其是输出端Cout占有很重要的地位,而且选用电容值大一些比较好。

针对于对待机功耗(Istandby)要求很严格的客户,带EN/CE使能开关功能的LDO随之应运而生,在电子产品需要进入休眠/待机状态时,EN/CE端被赋予一个低电平而关断电流,IC暂停工作,进入节能待机状态;下一次给EN/CE端高电平时,开关开启随即IC开始继续工作。

选择LDO的方法

选择LDO的方法

选择LDO 的方法便携应用在基本条件之外提出更多要求在选择低压降线性调节器(LDO) 时,需要考虑的基本问题包括输入电压范围、预期输出电压、负载电流范围以及其封装的功耗能力。

但是,便携式应用需要考虑更多问题。

接地电流或静态电流(IGND 或I Q)、电源波纹抑止比(PSRR)、噪声与封装大小通常是为便携式应用决定最佳LDO 选择的要素。

输入、输出以及降低电压选择输入电压范围可以适应电源的LDO。

下表列出了便携式设备所采用的、流行的电池化学物质的电压范围。

在确定LDO 是否能够提供预期输出电压时,需要考虑其压降。

输入电压必须大于预期输出电压与特定压降之和,即VIN > VOUT + VDROPOUT。

如果VIN 降低至必需的电压以下,则我们说LDO 出现"压降",输出等于输入减去旁路元件(pass element) 的RDS(on) 乘以负载电流。

需要注意压降时的性能变化。

驱动旁路晶体管的误差放大器完全打开或者出于"待发状态"(cocked),因此不产生任何环路增益。

这意味着线路与负载调节很差。

另外,PSRR 在压降时也会显著降低。

选用可提供预期输出电压的LOD 作为节省外部电阻分压器成本与空间的固定选项,外部电阻分压器一般用于设置可调器件的输出电压。

利用可调LDO 可以设置输出,以提供内部参考电压,其一般为 1.2V 左右,只需把输出连接到反馈引脚。

请与厂商确认是否具备该功能。

负载电流要求通考虑负载需要的电流量并据此选择LDO。

请注意:额定电流为比如150mA 的LDO 可能会在短时间内提供高出很多的电流。

请查验最低输出电流限值规范,或者咨询有关厂商。

电池电压电池的化学成分电压范围锂离子/锂聚合物 2.7~4.2V(额定3.6V)NiMH/NiCd 0.9~1.5V(额定1.2V)AA/AAA 0.9~1.5V(额定1.5V)封装与功耗便携式应用本质存在空间限制,因此解决方案的大小至关重要。

LDO的六大重要参数

LDO的六大重要参数

LDO的六大重要参数,你务必一一牢记在电子设计中,我们经常需要用到不同的直流电压给不同器件供电,其中用的最广泛的就是通过LDO稳压芯片来实现得到不同的直流电压输出,因为成本低、性能好,且使用起来也很简单,让LDO稳压芯片用的也越来越多,几乎每款电子产品里都有其身影。

说它好用,是因为在普通设计里,只需要加入合适的输入电压,和几个滤波电容即可得到想要的输出电压,非常简单,然而也正因为这看似简单的用法,让很多技术水平参差不齐的工程师不结合自己的具体设计情况,直接依葫芦画瓢照搬别人的设计或随便找个芯片厂家推荐的应用图来用,不重视器件工作原理和性能特征,虽然输出电压也能得到,也能正常工作,但里面有很多设计隐患,随时会出问题。

今天就让立深鑫电子带你去领略LDO“心脏‘的六大重要参数,你务必要牢记。

一、PSRR(电源电压抑制比)PSRR是许多LDO稳压芯片数据手册中的公共技术要求,有些手册里可能未列出该参数。

它规定了某个频率的AC元件从输入到LDO输出的衰减程度,通俗的讲,是指LDO输出对输入纹波噪声的抑制作用,这也是很多场合在DC/DC后级另加一颗LDO的原因(特别是后面接模拟传感器或者ADC/DAC时)。

高PSRR的LDO对输出纹波的抑制效果还是很明显的。

下图是某器件厂家给的PSRR特征图。

如何判断LDO的PSRR参数是否足够呢,举个简单的例子,假设LDO前面的DC/DC的开关频率是100khz,通过该器件得PSRR特征图得知,100khz处的PSRR是50dB,假设前端DC/DC纹波大小100mv,那LDO之后的纹波=100mv/10(50/20)=0.3mv,可见高PSRR特性的LDO稳压芯片是多么重要。

二、Noise(噪声性能)不同于PSRR,噪声是指LDO自身产生的噪声信号,低噪声的LDO稳压芯片可以很好的降低LDO产生的额外噪声,输出的电压更纯净,噪声一般计算出的值是有效值(rms),也可以用peak to peak来分析。

LDO是什么意思

LDO是什么意思

LDO是什么意思,什么是LDOLDO是什么意思,什么是LDOLDO 是一种线性稳压器。

线性稳压器使用在其线性区域内运行的晶体管或FET,从应用的输入电压中减去超额的电压,产生经过调节的输出电压。

所谓压降电压,是指稳压器将输出电压维持在其额定值上下100mV 之内所需的输入电压与输出电压差额的最小值。

正输出电压的LDO(低压降)稳压器通常使用功率晶体管(也称为传递设备)作为PNP。

这种晶体管允许饱和,所以稳压器可以有一个非常低的压降电压,通常为200mV 左右;与之相比,使用NPN 复合电源晶体管的传统线性稳压器的压降为2V 左右。

负输出LDO 使用NPN 作为它的传递设备,其运行模式与正输出LDO 的PNP设备类似。

更新的发展使用MOS 功率晶体管,它能够提供最低的压降电压。

使用功率MOS,通过稳压器的唯一电压压降是电源设备负载电流的ON 电阻造成的。

如果负载较小,这种方式产生的压降只有几十毫伏。

DC-DC的意思是直流变(到)直流(不同直流电源值的转换),只要符合这个定义都可以叫DCDC转换器,包括LDO。

但是一般的说法是把直流变(到)直流由开关方式实现的器件叫DCDC。

LDO是低压降的意思,这有一段说明:低压降(LDO)线性稳压器的成本低,噪音低,静态电流小,这些是它的突出优点。

它需要的外接元件也很少,通常只需要一两个旁路电容。

新的LDO线性稳压器可达到以下指标:输出噪声30μV,PSRR为60dB,静态电流6μA(TI 的TPS78001达到Iq=0.5uA),电压降只有100mV(TI量产了号称0.1mV的LDO)。

LDO线性稳压器的性能之所以能够达到这个水平,主要原因在于其中的调整管是用P沟道MOSFET,而普通的线性稳压器是使用PNP晶体管。

P沟道MOSFET是电压驱动的,不需要电流,所以大大降低了器件本身消耗的电流;另一方面,采用PNP晶体管的电路中,为了防止PNP晶体管进入饱和状态而降低输出能力,输入和输出之间的电压降不可以太低;而P沟道MOSFET上的电压降大致等于输出电流与导通电阻的乘积。

双极型LDO线性稳压器的设计

双极型LDO线性稳压器的设计

管构成。二者的共同点都是基准运放,调整管闭环 结构。由 MOS 管构成的 LDO 有如下缺点:
①低漏失电压 Vdropout 取决于内部的 MOSFET 的 导通电阻,其值会随着输出电流的增大而增大,导 致 Vdropout 变化量太大,无法满足使用要求;
②输出噪声大,在一些噪声敏感的电路和一些 传感器激励电路中不适合选用;
November 2011
图 7 误差放大器及过流过温保护电路 Fig. 7 Error amplifier andover-current and temperature pro-
tection circuit
Semiconductor Technology Vol. 36 No. 11 873
卢艳 等: 双极型 LDO 线性稳压器的设计
Vref
=
VBE6
+
R6 R8
VT
ln
IC8 IC7
( 5)
由于双极晶体管引起的失配比电阻引起的大,
872 半导体技术第 36 卷第 11 期
2011 年 11 月
卢艳 等: 双极型 LDO 线性稳压器的设计
櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶
得电路达到稳定,输出电压稳定在一个特定的值
上,即
Vout
=
Vref
×

R1
+ R2
R2 )
( 1)
式中: Vout 为输出电压; Vref 为基准电压。
1. 1 带启动电路的恒流源
考虑到 VEN 使能端对输出电压稳定性的影响,
恒流源采用以双极工艺中 VBE 为基准的电流源。为 了避免零电流的状态,在恒流源的设计中加入了启

稳压芯片选择

稳压芯片选择

电源IC选择指南电源引用类 2008-08-19 13:50:48 阅读143 评论0 字号:大中小订阅转载自:/rachelling/139457/Message.aspx电源是电子产品中一个组成部分,为了使电路性能稳定,往往还需要稳定电源。

便携式电子产品采用电池供电,如何使稳压电源部分性能满足电路的要求、耗电省(能延长电池的寿命)、安全性好、占空间小、重量轻是设计便携式电子产品中一个重要任务。

----近年来,各种便携式电子产品发展迅猛,特别是手持式计算机、移动通信装置、视频或音频产品、照相机、医疗仪器及测试仪器等发展更为神速,因此各半导体器件厂纷纷开发出各种适合便携式电子产品要求的新型电源IC,并给出各种典型应用电路,使电源设计工作变得较为简单,即电源设计工作是根据产品的要求来选择合适的电源IC。

为了合理地选择电源IC,首先要了解各种电源IC及其特点。

电源的分类及特点----根据不同的工作原理可将电源分成三类:线性稳压电源、开关稳压电源及电荷泵电源。

它们各自都有一定的特点及适用范围,这里分别作一简介。

线性稳压电源----线性稳压电源是因其内部调整管工作在线性范围而得名。

一般认为线性稳压电源的输入电压与输出电压之间的电压差(一般称为压差)大,调整管上的损耗大,效率低。

但近年来开发出各种低压差(LDO)的新型线性稳压器IC,一般可达到达输出100mA电流时,其压差在100mV左右的水平(甚至于到70-80mv的水平),某些小电流的低压差线性稳压器其压差仅几十毫伏。

这样,调整管的损耗较小,效率也有较大的提高,因此可延长电池的寿命。

另外,线性稳压电源外围元件最少、输出噪声最小、静态电流最小,价格也便宜。

开关稳压电源----在便携式电子产品中,开关稳压电源主要指DC/DC变换器。

由于器件中有一个工作在开关状态的晶体管(一般是MOSFET),故称为开关电源。

开关管工作于饱和导通及截止两种状态,所以开关管管耗小并且与输入电压大小无关,效率较高(一般可达80~95%)。

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LDO 的选用技术
作者:美国研诺… 文章来源:电子设计应用 点击数:
更新时间:2004-3-22
LDO 的种类
LDO 是新一代的集成电路稳压器,它与三端稳压器最大的不同点在于,LDO 是一个自耗很低的微型片上系统(SoC)。

LDO 按其静态耗流来分,分为OmniPowerTM / MicroPowerTM / NanoPowerTM 三种产品。

OmniPowerTM LDO 的静态电流在100mA-1mA ,MicroPowerTM L DO 的静态电流在10mA-100mA ,NanoPowerTM LDO 的静态电流小于10mA ,通常只有1mA 。

OmniPowerTM LDO 是一种静态电流稍大但性能优于三端稳压器的新型线性稳压器,适用于使用AC/DC 固定电源的所有电子、电器产品。

因其需求量大,生产量大,而生产成本极低,价格十分便宜。

MicroPowerTM LDO 是一种微功耗的低压差线性稳压器,它具有极低的自有噪音和较高的电源纹波抑制(PSRR),具有快捷的使能控制功能,给它一个高或低的电平可使它进入工作状态或睡眠状态,具有最好的性能/功率比,适用于在需要低噪音的手机电源中使用。

NanoPowe rTM LDO 是一种毫微功耗的低压差线性稳压器,具有极低的静态电流,稳压十分精确,最适用于需要节电的手提电子、电器产品,见图1。

</P><P>LDO 的结构
LDO 的结构是一个微型的片上系统,它由作电流主通道的、具有极低在线导通电阻RDS(ON)的MOSFET 、肖特基二极管、取样电阻、分压电阻、过流保护、过温保护、精密基准源、差分放大器、延迟器、POK MOSFET 等专用晶体管电路在一个芯片上集成而成,如图 2。

POK(Power OK)是新一代LDO 都具备的输出状态自检、延迟安全供电功能,也有称之为Power good 即“电源好”。

</P><P>工作原理及效率 LDO 的工作原理是通过负反馈调整输出电流使输出电压保持不变。

LDO 是一个步降型的DC/DC 转换器,因此Vin > Vout ,它的工作效率:</P><P>
LDO 的效率一般为60-75%,静态电流小的效率会好一些。

</P><P>LDO 选择原则
当所设计的电路要求分路电源具有下列特点时:
● 低噪音、高纹波抑制;
● 占用PCB 板面积小(如手机、手持电子产品);
● 电路电源不允许使用电感器(如手机);
● 电源需要具有瞬时校准和输出状态自检功能;
● 要求稳压器低压降、自身低功耗;
● 线路要求低成本和简单方案;
此时,选用LDO 是最确当、最实用、最方便、最经济的。

</P><P>应用简介
LDO 的应用电路十分方便简单,工作时仅需要二个作输入、输出电压退耦降噪的陶瓷电容器,见图 3。

Vin 和Vout 的输入和输出滤波电容器,应当选用宽范围的、低等效串联电阻(ESR)、低价陶瓷电容器,使LDO 在零到满负荷的全部量程范围内稳压效果稳定。

一些LDO 有一个Bypass 附加脚,由它连接一个小的电容器,可以进一步降低噪音。

电容器的选择关系到设计产品的质量和成本,电容器的电容值、电介质材料类型、物理尺寸、等效串联电阻(ESR)等这些重要参数都是设计工程师所要考虑的。

在LDO 使用电路的设计中,陶瓷电容器是最好的选择,因为陶瓷电容器无极性和具有低的ESR ,典型值<100mW ,电容器的ES R 对输出纹波有重大影响,而ESR 受电容器的类型、容量、电介质材料和外壳尺寸影响,如常用的贴片电容器X7R 电介质是最好的,但使用成本略高,X5R 电介质较好,性能/价格比适宜,而Y5V 电介质较差,但成本较低。

LDO 在PCB 板上的工艺走线十分重要,当工艺走线不良和靠近RF 线时降噪性能会受影响。

滤波电容器汇入地节点选择不良时,由负载返回地的电流中,噪音和纹波都会增加。

在通常的布线设计中常常遇到此类情况(图 4)。

如将此布线线路优化,则可在由负载返回地的电流中,噪音和纹波都降至最小(图 5)。

理想的PCB 板布线设计是接地点尽可能的粗短和走捷径,走线一定要考虑各个器件间的干扰和辐射,器件的合理排列可有利于有效地减少各个器件间的相互干扰和辐射,如图 6所示。

新一代的LDO 都是用CMOS 工艺生产的,它和使用Bipolar 工艺生产的LDO 功能上没有多大的区别,可是静态电流、压降、噪音和成本等的内在性能有很大的提高(表 1)。

LDO 的应用电路如图 7所示,可供参考。

</P><P>AATI LDO 的优点。

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