LDO讲解
LDO基础知识
LDO基础知识LDO基础知识,有关噪声的那些事使用低压差稳压器(LDO)过滤因开关模式电源导致的纹波电压,并不是获得净化直流电源唯一要考虑的事情。
因为LDO是电子设备,它们自身也会生成一定数量的噪声。
选择使用低噪声LDO和采取步骤减少内部噪声,都可以在不损害系统性能的同时形成净化电源轨的不可分割的措施。
识别噪声理想的LDO具备没有交流元件的电压轨。
但缺点在于LDO会和其他电子设备一样生成本体噪声。
图1 显示了这种噪声在时间域中的表现。
图1:有噪声电源的输出噪声快照在时间域中进行分析是困难的。
因此,有两个主要方法来检验噪声:跨越整个频谱,和作为综合值。
您可以使用频谱分析工具来识别LDO输出线路中的各种交流元件。
(应用报告,“如何测量LDO噪声,”介绍了丰富的噪声测量知识。
) 图 2 绘制了1A低噪声LDO TPS7A91的输出噪声。
图2:TPS7A91噪声频谱密度vs. 频率和VOUT如您从各种曲线看到的那样,输出噪声(以每平方根赫兹[μV/ H z]来表示)集中在频谱低端。
该噪声大部分出自内部参考电压,以及误差放大器FET和电阻分压器。
分析跨越整个频谱的输出噪声,能帮助我们确定感兴趣噪声范围的噪声曲线。
例如,音响应用设计师很关注人耳可闻频率(20Hz到20kHz),而电源噪声可能使声音品质下降。
在进行苹果设备之间的比较时,数据表通常提供的是单一、综合噪声值。
输出噪声一般是综合10Hz到100kHz的噪声,用微伏均方根(μVRMS)表示。
(各厂商还将综合来自100Hz到100kHz的噪声,或者综合来自自定义频率范围的噪声。
基于所选频率范围进行综合,有助屏蔽不讨人喜欢的噪音属性,因此,检查除综合值外的噪声曲线很重要。
)图 2 显示了对应各曲线的综合噪声值。
德州仪器供应的LDO 系列综合噪声值低至3.8μVRMS。
降噪除选择低噪声质量的LDO外,您还可以采用几种技术来确保您的LDO具有最低噪声特性。
这些技术包括使用降噪和前馈电容器。
LDO详细介绍
LDO详细介绍LDO是低压差线性稳压器的英文简称,是Lineaer Dropout Regulator的缩写。
它是一种用于电子设备中的电源管理器件,主要用于将高压输入电源转换为稳定的低压输出电源。
LDO稳压器是一种线性的电压稳压器,它通过选用合适的转导电阻和反馈电路,能够在输入电压与输出电压之间产生一个稳定的、低压差的电压源。
与开关稳压器相比,LDO稳压器的设计电路更简单,而且输出电压的纹波更小,输出电压稳定性更好。
LDO稳压器的主要工作原理是通过一个功率NPN晶体管和一个PNP晶体管组成的串联电路对输电机输入电压进行调整,然后通过一个反馈电阻网络进行负反馈控制,从而实现在负载变化的情况下输出电压的稳定性。
LDO稳压器有以下几个特点:1.低压差:LDO稳压器通常具有较低的压差,一般在0.1V至0.5V之间。
这意味着它可以将高压输入电源转换为非常接近输出电路所需的稳定低压电源,从而减少了能量损耗。
2.高效率:由于LDO稳压器是线性的电压稳压器,没有开关元件,因此其效率相对较低。
但是,由于输入到输出的压差较小,使其输出功率损耗相对较小。
3.稳定性:LDO稳压器有较好的负载调节性和线性调节性能,可以在较大的负载变化范围内保持输出电压的稳定性。
4.低纹波:LDO稳压器的输出电压纹波较小,通常在几毫伏到几十毫伏之间,这对需要较低纹波的电子设备非常重要,如音频放大器。
LDO稳压器广泛应用于各种电子设备中,包括移动通信设备、计算机、工业控制系统、可穿戴设备、消费电子产品等。
由于其输出电压稳定性好、纹波小、封装紧凑等优点,使得LDO稳压器成为电子设备中一种常见的电源管理解决方案。
在选择LDO稳压器时1.输入电压范围:根据应用的需求选择合适的输入电压范围,确保稳压器能够正常工作。
2.输出电压范围:根据所需的输出电压确定合适的LDO稳压器型号,确保输出电压满足应用需求。
3.输出电流能力:考虑应用所需的最大输出电流,选择具有足够输出电流能力的LDO稳压器。
LDO原理及指标介绍
LDO原理及指标介绍直流电分为两大类:线性电源和开关电源。
在实际应用中,总会需要同时用到多个直流电压,这时需要用到电源芯片实现电压的转换。
DC-DC和LDO都可以实现电压的转换,但是二者实现电压转换的方式则有本质不同。
原理差别很大,特性也不一样:LDO简单,功率小,效率低,噪声非常低。
DCDC复杂,功率大,效率高,噪声也很高。
其次,LDO有非常好的噪声隔离作用,具体指标是PSRR,它表示输出噪声对输入噪声的比值。
在一些对噪声敏感的电路中,如ADC,DAC,Camera sensor模拟电压等,必须选择LDO,而且是高PSRR的LDO,而不是DCDC。
一、LDO介绍1.LDO基本原理(输出↑,PMOS压降↓,输出↓,PMOS压降↑。
近似VIN=VMOS+VOUT)LDO是Low Dropout Regulator的缩写,意思是低压差线性稳压器。
低压差是指输入电压-输出电压的值比较低。
传统的线性稳压器压差高达2V,而LDO的压差只有几百mV。
线性是指PMOS基本处于线性工作状态(传统的线性稳压器是PNP原理,也工作在线性放大状态)。
稳压器是指在正常的VIN范围内,输出VOUT都稳定在一个固定值,这个固定值就是我们想要的电压值。
比如VIN是电池电压3~4.4V,VOUT始终保持2.7V输出。
下图是一个简单的LDO原理框图:LDO是一个负反馈系统,当VOUT增大,R2上电压增大,放大器输出电压增大,PMOS的VGS 电压减小,这样PMOS输出电流减小,电压也减小。
所有的LDO都是同样的负反馈原理。
2.LDO关键参数的理解2.1压差(Drop-out Voltage)(PMOS有内阻,压差↑,电流↑,散热↑,效率↓)压差是指保证VOUT输出电压、电流情况下,VIN与VOUT的最小电压差。
这个压差可以理解为LDO输出电流在PMOS上的压降。
PMOS有导通电阻,假设VIN=3.4V,VOUT=3.2V,输出电流300mA,则可以推算出PMOS的内阻是LDO工作必须满足压差要求,但压差不是一个固定值,它与IOUT大小有关。
LDO(低压差线性稳压器)知识总结
LDO(低压差线性稳压器)知识总结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)。
资深工程师带你深入理解LDO
资深工程师带你深入理解LDO搜狐网2018-08-06 07:35EEWORLD根据调整管的工作状态,我们常把稳压电源分成两类:线性稳压电源和开关稳压电源。
此外,还有一种使用稳压管的小电源。
这里说的线性稳压电源,是指调整管工作在线性状态下的直流稳压电源。
而在开关电源中则不一样,开关管是工作在开、关两种状态下的。
简单介绍下分类:NPN稳压管:内部用一个PNP管控制达林顿调整管。
LDO稳压管:调整管是一个PNP管。
Squasi-LDO:调整管是由一个PNP管控制一个NPN管。
LDO(low drop output)低压差线性稳压LDO的工作原理是通过反馈调整MOSFET的Vsd压降以使输出电压不变。
输出电压纹波小,电流也较小,用于RF模块或音频模块等对电压要求高的电路。
特点是成本低噪音小。
缺点是效率低,输出电流小,只能用在降压的场合。
必须要注意,为了达到稳定的回路就必须使用负反馈。
下面是LDO S-1167 Series的基本原理图。
该电路主要是由串联调整管、取样电阻、比较放大器组成。
取样电压加在比较放大器的同相输入端,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串联调整管回路反应速度的限制。
环路内的负反馈总是强制比较放大器调节输入两端的电压使其相等。
LDO的效率不高,下表是3.3v的LDO量得的数据。
在diag下效率为67.86%,在OS下效率为66.62%。
输入输出电流基本相等,是因为输入电流到输出电流,经过PNP调整管,只在栅极消耗了一点。
以S1167B33-I6T2G为例测得的输入输出曲线如下图:输入端大于3.3V时,一直有恒定的3.3V输出,大于2.8V小于3.3V时,输入等于输出,小于2.8V时,系统就不稳定了。
ldo工作原理
ldo工作原理
LDO(Low Drop-Out)是一种电压稳压器,工作原理如下:
1. 电压差:LDO通过一个参考电压和输入电源之间的电压差
来工作。
输入电源电压要高于参考电压。
2. 参考电压:LDO内部包含一个参考电压源,通常为基准二
极管或参考电流源。
参考电压源的输出电压在很大程度上稳定,可提供稳定的参考电压给控制电路使用。
3. 错误放大器:LDO内部还包含一个错误放大器,用于比较
参考电压和反馈电压。
反馈电压来自于输出端的电阻分压。
4. 控制电路:错误放大器将参考电压和反馈电压进行比较,并产生一个误差信号,通过控制电路调整LDO的输出。
控制电
路通常包括一个误差放大器、一个误差电流源和一个输出驱动器。
5. 调整元件:LDO的调整元件可根据误差信号进行调整,以
达到输出电压的稳定。
6. 输出电压:最终,LDO将输入电压通过调整元件和控制电
路转换为稳定的输出电压供给负载使用。
需要注意的是,LDO的输入电压和输出电流之间有一定的电
压差损耗,称为“Drop-Out Voltage”。
在LDO额定电流范围内,Drop-Out Voltage越小,LDO的性能越好。
ldo工作原理
ldo工作原理LDO(Low Drop Out)稳压器是一种常用的电源管理器件,它可以将高电压降低到稳定的低电压输出,以满足各种电子设备对电源的要求。
LDO的工作原理主要包括反馈控制、功率调节和保护等方面。
一、反馈控制LDO的反馈控制是实现稳定输出的关键。
它通过比较输出电压与参考电压的差值,控制输出电压的变化,使其保持在设定的稳定值。
反馈控制的核心是反馈电路,它由比较器、误差放大器、电阻和电容等组成。
比较器是反馈电路的核心部件,它将输出电压与参考电压进行比较,并输出一个误差信号。
误差放大器将误差信号放大,并通过电阻和电容等元件进行滤波处理,以减小噪声和干扰。
最后,反馈电路将处理后的误差信号反馈给控制电路,控制电路通过调节输出电压的大小,使其与参考电压保持一致。
二、功率调节LDO的功率调节是实现高效能输出的关键。
它通过控制输入电压和输出电流的大小,实现电源的高效能转换。
功率调节的核心是功率晶体管,它由N沟道MOSFET和P沟道MOSFET组成。
当输入电压高于输出电压时,N沟道MOSFET导通,P沟道MOSFET 截止,电流从输入端流入LDO,经过N沟道MOSFET和负载,最后流回地端。
当输入电压低于输出电压时,N沟道MOSFET截止,P沟道MOSFET导通,电流从负载端流入LDO,经过P沟道MOSFET和地端,最后流回输入端。
功率晶体管的导通和截止是由控制电路控制的,控制电路通过反馈电路的误差信号,调节功率晶体管的导通时间和截止时间,以实现稳定输出和高效能转换。
三、保护LDO的保护是保障电子设备安全的关键。
它通过多种保护机制,保护LDO和负载不受过电压、过电流、过温等因素的损害。
保护机制包括过压保护、欠压保护、过流保护、短路保护、过温保护等。
过压保护是指当输入电压超过LDO的额定电压时,LDO会自动切断输出电压,以保护负载不受过电压的损害。
欠压保护是指当输入电压低于LDO的额定电压时,LDO会自动切断输出电压,以保护负载不受欠电压的损害。
ldo工作原理
ldo工作原理
LDO(低压差线性稳压器)是一种用于将输入电压稳定至预
定输出电压的电路,常用于电子设备中以提供稳定的电源供应。
LDO的工作原理基于负反馈控制机制。
它由三个主要部分组成:参考电压源、误差放大器和功率晶体管。
参考电压源是LDO的基础组成部分,它产生一个稳定的参考
电压,通常为固定的输出电压。
这个参考电压是LDO工作的
基准。
误差放大器(error amplifier)是另一个关键组件,它会将参考
电压与反馈电压进行比较。
反馈电压是由LDO输出端的电阻
分压得到的。
误差放大器会生成一个控制信号,通过控制功率晶体管的导通来调整输出电压。
功率晶体管是进行输出电压调整的关键部分。
当误差放大器发出的控制信号调整功率晶体管的工作状态时,输入电压通过功率晶体管被调整为所需的输出电压。
LDO在工作过程中通过不断调整功率晶体管的导通状态,使
得输出电压能够稳定在参考电压的设定值附近。
当输入电压波动时,LDO会通过负反馈机制快速对输出电压进行调整,以
保持在预定值。
总的来说,LDO借助参考电压源、误差放大器和功率晶体管
等核心组件,通过负反馈控制实现输入电压稳定输出的功能。
它在电子设备中的应用广泛,可以提供稳定可靠的电源供应。
LDO工作原理详解
LDO工作原理详解LDO(Low Drop Out)是一种线性稳压器件,主要用于在大部分电子设备中提供稳定可靠的电源电压。
它的工作原理是通过在输入电压和输出电压之间产生一个可控的压差来实现稳压功能。
1. 差动放大器(Error Amplifier):差动放大器的作用是将输入电压与参考电压之间的差值转化为一个误差电压信号。
这个误差电压信号被送入误差放大器进行放大和处理。
如果输入电压高于参考电压,误差电压信号将变为正值;如果输入电压低于参考电压,误差电压信号则变为负值。
2. 误差放大器(Error Amplifier):误差放大器接收差动放大器输出的误差电压信号,并对其进行放大和处理,产生一个误差电流信号。
该误差电流信号由一个可调电阻接收,并通过一个电流镜电路将其放大。
最后,放大后的误差电流信号被送入输出级别移位器。
3. 输出级别移位器(Output Level Shifter):输出级别移位器的主要作用是将误差电流信号转化为一个压差信号。
这个压差信号的变化范围与误差电流信号的变化范围相同。
输出级别移位器通过改变输出节点的电流负载来实现。
4. 功率放大器(Power Amplifier):功率放大器接收输出级别移位器输出的压差信号,并将其放大为一个足够大的电流信号。
这个电流信号最终通过一个可调电阻来控制输出电压的大小。
在LDO的工作原理中,反馈回路是至关重要的。
反馈回路通过从输出端测量反馈电压并与参考电压进行比较,来控制电压调节器的输出,以实现稳压功能。
当输入电压变化时,反馈回路会自动调节功率放大器的输出来保持输出电压的稳定性。
另外,LDO还有一些辅助电路,用于保证其正常工作。
例如,过热保护电路可以检测芯片温度,当温度过高时会自动切断输出,以保护芯片免受损坏。
总结起来,LDO工作原理可以简单概括为:通过将输入电压与参考电压相比较,并产生一个误差电流信号,然后通过级联的误差放大器、输出级别移位器和功率放大器来调节输出电压,以实现稳压功能。
ldo串联电阻
ldo串联电阻摘要:1.LDO 串联电阻的概述2.LDO 串联电阻的工作原理3.LDO 串联电阻的优点4.LDO 串联电阻的应用领域5.LDO 串联电阻的局限性正文:1.LDO 串联电阻的概述LDO(Low Dropout Voltage)串联电阻,即低电压降串联电阻,是一种在电路中起到限流和电压分压作用的电子元件。
它具有较低的电压降,可以在高电流应用中保持较小的功率损耗。
2.LDO 串联电阻的工作原理LDO 串联电阻的工作原理是通过将多个电阻依次串联起来,形成一个电阻网络。
在电路中,电流流过这些电阻时,每个电阻上的电压降将叠加,从而实现对输入电压的分压。
由于每个电阻的电压降较小,因此整个串联电阻网络的电压降也相对较小。
3.LDO 串联电阻的优点LDO 串联电阻具有以下优点:(1)低电压降:LDO 串联电阻具有较低的电压降,可以在高电流应用中保持较小的功率损耗。
(2)稳定性好:由于LDO 串联电阻由多个电阻组成,因此在某个电阻损坏时,其他电阻仍可以维持工作,提高了整个电路的稳定性。
(3)可定制性强:根据不同的应用需求,可以通过改变电阻的阻值、数量等参数,实现对电路中电流、电压的精确控制。
4.LDO 串联电阻的应用领域LDO 串联电阻广泛应用于以下领域:(1)电源管理:在电源管理电路中,LDO 串联电阻可用于实现对输出电压的精确控制,以满足不同设备的电源需求。
(2)信号处理:在信号处理电路中,LDO 串联电阻可用于限流、分压等功能,以实现对信号的精确处理。
(3)汽车电子:在汽车电子领域,LDO 串联电阻常用于汽车电子设备的电源管理、信号处理等电路中。
5.LDO 串联电阻的局限性尽管LDO 串联电阻具有诸多优点,但仍存在以下局限性:(1)电阻较大:由于LDO 串联电阻由多个电阻串联而成,因此其电阻值通常较大,可能影响电路的性能。
(2)占用空间大:由于LDO 串联电阻由多个电阻组成,因此其占用的电路空间较大,可能影响电路的布局和设计。
ldo工作原理
ldo工作原理LDO工作原理。
LDO,即低压差线性稳压器,是一种常用的电源管理器件,用于将输入电压稳定输出为较低的电压。
它在各种电子设备中广泛应用,如移动电话、笔记本电脑、数字相机等。
LDO的工作原理是通过控制管脚上的电压差来稳定输出电压,下面我们来详细了解一下LDO的工作原理。
LDO的基本结构包括基准电压源、误差放大器、功率放大器和反馈网络。
基准电压源产生一个稳定的参考电压,误差放大器将这个参考电压与输出电压进行比较,得到一个误差信号,然后通过功率放大器来调节输出电压,使其稳定在设定的数值。
反馈网络则是用来将输出电压的信息反馈给误差放大器,形成闭环控制。
LDO的工作原理主要可以分为三个阶段,稳压管开启阶段、稳压管工作阶段和稳压管关闭阶段。
首先是稳压管开启阶段。
当输入电压大于LDO的最小工作电压时,LDO开始工作。
输入电压通过稳压管,经过误差放大器和功率放大器的调节,输出电压逐渐稳定在设定值。
接着是稳压管工作阶段。
在这个阶段,LDO会根据反馈网络不断地调整输出电压,以保持在设定值附近。
当输入电压或负载发生变化时,LDO能够迅速调整输出电压,以确保稳定的电源供应。
最后是稳压管关闭阶段。
当输入电压小于LDO的最小工作电压时,LDO停止工作,输出电压逐渐下降至零。
在这个阶段,LDO不再提供稳定的电源输出。
总的来说,LDO的工作原理是通过控制管脚上的电压差来稳定输出电压,从而保证电子设备能够得到稳定的电源供应。
它具有简单、成本低、噪声小等优点,因此在各种电子设备中得到广泛应用。
以上就是关于LDO工作原理的详细介绍,希望能对大家有所帮助。
如果有任何疑问,欢迎随时与我们联系。
线性稳压器ldo的原理与应用
线性稳压器LDO的原理与应用1. 简介线性稳压器(LDO)是一种常用的电压稳定器,用于将不稳定的输入电压转换为稳定的输出电压。
本文将介绍LDO的原理和应用。
2. 原理LDO通过使用内部或外部的变压器和稳压电路来提供稳定的输出电压。
其原理如下:•输入滤波:输入端通过电容和电阻组成的滤波电路来过滤输入电压中的高频噪声。
•功率晶体管:LDO内部包含一个功率晶体管,用于控制电流流过稳压电路。
功率晶体管的导通和截止状态由稳压电路控制。
•稳压电路:稳压电路通常由差分放大器、参考电压和反馈电路组成。
稳压电路将输出电压与参考电压进行比较,并根据比较结果调整功率晶体管的导通和截止状态,以维持输出电压的稳定性。
•输出滤波:输出端通过电容和电阻组成的滤波电路来过滤输出电压中的高频噪声。
3. 优点LDO相较于其他类型的电压稳定器,具有以下优点:•低压差:LDO的输入和输出电压之间的差异较小,这意味着输出电压能够更接近输入电压。
•低噪声:LDO通常具有较低的输出电压噪声水平,适用于噪声敏感的应用。
•快速响应:LDO对输入电压的变化能够快速响应,输出电压变化较小。
•方便使用:LDO一般只需要少量的外部元件即可工作,简化了电路设计过程。
4. 应用LDO广泛应用于各种电子设备中,例如:•移动设备:LDO用于为移动设备提供稳定的电源。
•通信设备:LDO用于为通信设备提供稳定的电源。
•工业控制系统:LDO用于为工业控制系统提供稳定的电源。
•医疗设备:LDO用于为医疗设备提供稳定的电源。
•车载电子:LDO用于为车载电子提供稳定的电源。
5. 选型考虑因素在选择LDO时,有几个因素需要考虑:•输入电压范围:确定LDO是否能够适应特定的输入电压范围。
•输出电压范围:确定LDO是否能够提供所需的输出电压范围。
•线性调整速度:确定LDO是否具有足够快的响应速度以适应输入电压的快速变化。
•效率:确定LDO的效率水平,以确定其对系统的功耗影响。
•温度稳定性:确定LDO在不同温度下输出电压的稳定性。
ldo的基本原理及应用
LDO的基本原理及应用1. 什么是LDOLDO(Low-Dropout Regulator)是一种用于电源管理的集成电路,它的主要作用是将输入电压降低为稳定的输出电压。
LDO内部包含一个晶体管放大器和负反馈电路,通过控制放大器的输出使得输出电压稳定在一个预定值。
2. LDO的基本原理LDO的基本原理是通过负反馈控制放大器的增益,使得输出电压与参考电压之间的差别维持在一个较小的范围内。
LDO采用这种方式可以在输入电压较高或变化较大的情况下,仍然提供稳定的输出电压。
LDO的基本工作原理如下:•输入电压经过输入电感和滤波电容进入放大器;•放大器放大输入电压,生成控制信号;•控制信号经过负反馈网络与参考电压进行比较;•根据比较结果,控制放大器的增益,调节输出电压。
3. LDO的应用LDO广泛应用于各种电子产品的电源管理电路中,具有以下几个主要特点:3.1 低压差LDO的最大特点是具有低压差,即输入电压与输出电压之间的差异较小。
这使得LDO适用于需要较低工作电压的应用,例如电池供电的便携设备。
3.2 稳定性高LDO通过负反馈控制输出电压,可以在输入电压变动较大的情况下提供稳定的输出电压。
这使得LDO特别适用于对输出电压稳定性要求较高的应用,例如精密仪器和通信设备。
3.3 低噪声LDO在稳定输出电压的同时,也能提供较低的噪声水平。
这使得LDO在对噪声要求较高的应用中被广泛使用,例如音频设备和射频电路。
3.4 低功耗由于LDO的工作原理,它相比于其他电压调节器件有着更低的功耗。
这使得LDO成为一种较为节能的选择,特别适用于电池供电的应用。
4. LDO的优缺点4.1 优点•低压差:LDO具有低压差的特点,适用于低工作电压的应用场景。
•稳定性高:LDO能够在输入电压变动大的情况下提供稳定的输出电压。
•低噪声:LDO输出的噪声水平较低,在对噪声要求较高的应用中具有优势。
•低功耗:LDO相比于其他电压调节器件具有更低的功耗,节能效果明显。
LDO工作原理详解
电压调节器分类 Charge pump (inductor less DC-DC) DC-DC (inductor) 线性电源 LDO原理介绍 LDO参数 具体实例
线性电源 传统线性电源 低压差线性电源(LDO)
开关类电源
Charge pump (inductor less DC-DC) DC-DC (inductor)
out in
Q1 Vin+ L1 Vout+
Cin
D1
Cout
Vin-
VoutL1 D1 Vout+ Q1 Cin Cout
Step UP “Boost” Converter V Vout in 1 D Vout Vin Step Up / Step Down “Buck - Boost ” Converter V Vout in 1 D V D Vout in Vout V 1 D in Vin Vout Vin
注意:一个极点只能增加- 90°的相移,所以最少需 要两个极点来到达-180° (不稳定点)。
零点(Zero)定义为在增益曲线中斜度为+ 20dB/十倍频程的点。零点产生的相移为0到 +90°,在曲线上有+45°角的转变。必须 清楚零点就是“反极点” (Anti-pole),它在增益 和相位上的效果与极点 恰恰相反。在LDO稳压 器的回路中添加零点可 以抵消极点。
极点(Pole)定义为增益曲线(Gain curve)中斜度 (Slope)为-20dB/十倍频程的点(图9:波特图 中的极点)。每添加一个极点,斜度增加20dB/十 倍频程。增加n个极点,n ×(-20dB/十倍频 程)。每个极点表示的相位偏移都与频率相关, 相移从0到-90°(增加极点就增加相移)。最重 要的一点是几乎所有由极点(或零点)引起的相 移都是在十倍频程范围内。
LDO介绍-华为内部员工培训资料
LDO一.LDO简介:Low Drop Out:是指低压差线性的稳压器-, 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.LDO特性:体积小,低压差、低噪声、高PSRR、低静态电流(Iq)、低成本。
工作效率一般在60~75%之间LDO的组成:启动电路、恒流源偏置单元、使能电路、调整元件、基准源、误差放大器、反馈电阻网络,保护电路等LDO工作原理:通过负反馈调整输出电流使输出电压保持不变。
系统加电,如果使能脚处于高电平时,电路开始启动,恒流源电路给整个电路提供偏置,基准源电压快速建立,输出随着输入不断上升,当输出即将达到规定值时,由反馈网络得到的输出反馈电压也接近于基准电压值,此时误差放大器将输出反馈电压和基准电压之间的误差小信号进行放大,再经调整管放大到输出,从而形成负反馈,保证了输出电压稳定在规定值上。
LDO的结构图:二.LDO的典型应用1.低压差线性稳压器的作用是:在交流电源电压或负载变化时稳定输出电压,抑制纹波电压,消除电源产生的交流噪声。
2.在电池组输出端接入低压差线性稳压器,保证蓄电池组输出恒定电压。
3.在开关性稳压器输出端接入低压差线性稳压器,就可以实现有源滤波,而且也可大大提高输出电压的稳压精度,同时电源系统的效率也不会明显降低。
三.LDO主要参数1.Dropout Voltage在保证输出电压稳定的条件下,该电压压差越低,线性稳压器的性能就越好。
产生压差的主要原因是,在调整元件中有一个P沟道的MOS管。
当LDO工作时MOS管道通等效为一个电阻,R DS(ON),V DROPOUT = V IN - V OUT = R DS(ON) x I OUTR.不同的管子,压降差各不相同Darlingtong 1.6~2.5V PMOS 35~350mvNPN >0.9V NMOS 1VPNP 0.15~0.4V因为NMOS驱动困难、PNP效率不高,所以很少使用,PMOS压降很小而被广泛运用。
LDO原理结构及应用
LDO原理结构及应用LDO(Low Dropout)是指低压差稳压器,是一种常用的线性稳压器件。
它的主要特点是在输入端和输出端之间的压差(Dropout Voltage)非常小,通常在0.1V以下。
LDO的原理和结构具体如下:原理:LDO的基本原理是通过内部的功率晶体管将输入电压稳定为输出电压。
它包括一个功率MOSFET晶体管、一个参考电压源、一个误差放大器和一个输出电压反馈回路。
LDO的工作过程如下:1.输入电压加入LDO的输入端,经过滤波电路后,供电给功率晶体管。
2.参考电压源提供一个稳定的参考电压。
3.误差放大器将输出端的电压和参考电压进行比较,产生误差信号。
4.误差信号通过控制功率晶体管的驱动电路,使其调整输出电压,使之稳定在设定值。
5.输出电压通过反馈回路回馈给误差放大器,作为比较的参考。
结构:LDO的结构主要由输入滤波电路、误差放大器、驱动电路和功率晶体管等部分组成。
输入滤波电路:LDO的输入端需要设计滤波电路,用以滤除输入电压的杂散干扰,并确保输入电压的稳定性。
误差放大器:误差放大器是LDO的核心部分,它将参考电压和输出电压进行比较,产生一个误差信号。
驱动电路:驱动电路根据误差信号调整功率晶体管的工作状态,控制输出电压的稳定。
功率晶体管:功率晶体管是LDO的输出级,根据驱动电路的控制,将输入电压稳定为设定的输出电压。
应用:LDO稳压器具有简单、可靠、成本低等优点,广泛应用于各种场合。
以下是LDO的几个主要应用领域:电子产品:LDO稳压器被广泛应用于各种电子产品,如手机、平板电脑、数码相机等。
这些产品对电路稳定性要求高,LDO通过降低输入和输出端的压差,提供稳定的电压供给。
通信设备:由于LDO稳压器的快速响应和高精度输出,它特别适用于通信设备的供电电路。
它可以提供稳定的电压,保证通信设备的正常运行。
汽车电子:随着汽车电子系统的发展,对电压稳定性和抗干扰能力的要求越来越高。
LDO稳压器可以在汽车电子系统中提供可靠的电源,确保各种设备的正常工作,如车载导航、音响系统等。
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LDO讲解
LDO-概念
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-使用晶体管
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。
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DC/DC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DC/DC。
LDO-特点介绍
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DC/DC 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。
由於出现了导通电阻很小的MOSFET可以输出很大功率,因而不需要外部的大功率FET。
例如对于3V的输入电压,利用芯片上的NFET可以得到5V/2A的输出。
其次,对于中小功率的应用,可以使用成本低小型封装。
另外,如果开关频率提高到1MHz,还能够降低成本、可以使用尺寸较小的电感器和电容器。
有些新器件还增加许多新功能,如软启动、限流、PFM或者PWM方式选择等。
总的来说,升压是一定要选DC/DC的,降压是选择DC/DC还是LDO,要在成本,效率,噪声和性能上比较。