1、 线性稳压器根本类型及LDO的首要特色
1．1 线性稳压器的5种根本类型
线性稳压器的5种根本类型如图l所示。其间图1（a）为传统的NPN型线性稳压器，其输入一输出压差超越2．5～3V，I为驱动电流（下同）。其间图1（b）为准低压差线性稳压器（QLDO，Quasi Low Dropout Linear Regulator），其压差可减小到0．9~1．5V。其间图1（c）为PNP型低压差线性稳压器（LDO，Low Dropout Linear Regulator），其压差仅为0．3~0．6V。图l（d）为由P沟道MOS管构成的PMOS超低压差线性稳压器（VLDO，Verv Low Dropout Linear Regulator），其压差可降至100mV左右。图1（e）为由N沟道MOS管构成的NMOSVLDO，其压差压差可低至几十毫伏。
上述5种线性稳压器的压差计算公式如表1所列。
1．2 LDO的首要特色
LDO的首要特色是可最大极限地下降调整管压降，然后大大减小了输入一输出压差，使稳压器能在输入电压略高于额外输出电压的条件下作业。例如，传统的线性稳压器7805或LM317，要求输入电压有必要比输出电压高出2．5～3V才干正常作业。为取得+5V输出，就需求+8V的输入电压。与之比较，新式低压差稳压器的输入电压只需高于+5．3V，即可取得+5V输出。从电源功率上看，LM317作业在+3．3V、1A时的功率低于50％，若选用Micrel公司的MIC5156型3．3V大电流LDO，则当输入电压略高于3．3V时其功率高达95％。
LDO与开关稳压器比较，首要有以下6个长处：
（1）稳压性能好；
（2）低噪声（可达几十个微伏，无开关噪声）、低纹波（电源按捺比可达60~70dB），这关于无线电和通讯设备至关重要；
（3）低静态电流（超βLDO的静态电流可低至几微安至几十微安），低功耗，当输入电压与输出电压挨近时可到达很高的功率；
（4）具有快速呼应才能，能对负载及输入电压的改动做出快速反应；
（5）外围电路简略（仅用两只电容器），使用方便；
（6）本钱低价。
2、 LDO的电路规划要害
关于特定的使用，可根据规划条件来挑选最合适的LDO。规划条件首要包含输入电源的类型（电池或许交流电源）、输出电压及电压精度、最大负载电流、静态（即空载条件下的）电流、特色（有无关断、毛病标志输出等功用）。规划LD0时首要应考虑以下问题。
2．1 输出电压
固定输出式LD0的外围电路简略，使用方便，而且能节约外部取样电阻分压器的本钱和空间。其输出电压值在出厂时已趋于共同（仅限于通用电压），输出电压精度一般为±5％，这关于大多数使用现已满意了。新式LD0选用激光批改技能，精度目标可达±1％～±2％。特别需求留意产品阐明书所给出精度目标的适用条件，例如是在室温下仍是在整个作业温度范围内，是满载条件下仍是在中等负载或空载条件下。
可调输出式LD0答应在规则范围内接连调理输出电压。若将输出端与反应端相连，使输出电压等于内部基准电压，则最低输出电压一般为1．2V左右。
2．2 最大输出电流
最大输出电流是LDO的一个根本参数。一般，输出电流越大，LD0的价格越高。LDO有必要能在最晦气的作业条件下给负载供给满意的电流。
2．3 输入电压
要求输入电压有必要大于额外输出电压与输入一输出压差之和，即U1》U0+△U。不然LDO将失掉稳压功用，输出电压会随输入电压而改动，此刻U0就等于输入电压减去调整管导通电阻（RON）与负载电流的乘积，即U0=U1-RONI0。
2．4 压差
压差是LDO的重要参数，它表明输入与输出之间的电位差。LD0的压差越小越好。可是当输入电压不能满意“最小压差”的要求时，LD0就无法正常作业。此刻差错放大器会进入彻底导通状况，使环路的增益变为零，对负载的稳压才能会变得很差，电源按捺比也大幅度下降。
需求留意以下几点：
榜首，在LD0的参数表中能够有多个乃至多组压差数据，例如在轻载、中等负载、满载条件下压差的最小值、典型值和最大值。其间，典型值仅供设计时参阅。最具有实际意义的应是满载条件下压差的最大值，该参数值是在最晦气的情况下测得的。规划时应以此为根据，以便留出满意的余量，保证LDO在最坏的情况下也能正常作业。
第二，为牢靠起见，有时可按U1=U0+△U+lV的关系式来挑选最低输入电压值。
第三，输入一输出压差并非固定值，它随输出电流的添加而增大，随温度升高而添加。
2．5 静态电流
静态电流是指在空载条件下或关断输出时，LDO内部流向地的总电流。静态电流越小，稳压器的功耗越低，在某些使用中，常常挑选待机形式将输出关断，此刻电池的使用寿命就取决于静态电流的巨细。最近推出的新式LD0，静态电流可低至75～150μA，而且比一般LDO的稳压特性更好。需求着重的是LDO的静态电流不是一个固定值，它随负载电流的增大而添加。但VLDO的静态电流可近似认为是稳定值。
2．6 输入电源类型
输入电源有两种类型，一种是直流电源，另一种是交流电源。选用交流电时，首要要经过电源变压器和整流滤波器变成直流电，然后给LD0供给输入电压，此刻LDO的压差已不再是要害目标，因为经过添加电源变压器二次绕组的匝数，很简单进步LDO的输入电压，满意LDO对压差的需求。
2．7 LDO的附加功用
（1）通/断操控功用答使用机械开关、门电路或单片机来关断LDO的输出，使之进入低功耗的待机形式（亦称备用形式）。
（2）输入电压反极性维护功用用来避免当输入电压极性接反时损坏LDO。
（3）毛病符号输出功用当输出电压（或输入电压）低于规则阈值电压时，LD0能输出毛病符号信号。微处理器在接纳到此信号后，可及时完结数据存储等项作业。
（4）瞬变电压维护功用将LDO用于轿车电子设备时，需求对负载的瞬态改动（如忽然卸载）进行维护。一旦输出端呈现瞬变电压，立行将输出关断。等瞬变电压曩昔之后，又敏捷康复正常作业。
（5）盯梢才能 某些多路输出式LDO需求具有盯梢才能，其间一路或几路辅佐输出电压能主动盯梢主输出电压的改动，并及时调整自己的输出电压值，以减小各路输出之间的相对改动量。
（6）排序所谓排序，就是在多个稳压电源构成的电源体系中，使每个稳压电源的输出都能依照规则的次序接通或关断。
（7）可编程可编程是指在规则范围内对LDO的输出电压进行编程，设定输出电压值。对LDO进行编程有以下3种办法：一次性可编程；非易失性屡次可编程；易失性屡次可编程。
3、 印制板的布局
人们往往将LDO当作“直流电路”，但它实际上是由高频晶体管组成的，为了快速呼应输入电压或输出电流的改动，有必要具有优秀的高频特性。上述特性对印制板的布局和旁路电容都有严格要求。印制电路板（PCB）中的散布电容和散布电感会下降回路的补偿效果，添加电路的不稳定性。LDO的输入电阻过大，会使压降增大，从而添加电路的损耗；而输出电阻过大，会下降负载调整率。相同，接地回路也会呈现此类问题。上述问题可经过印制板的正确布局来加以处理。为减小散布电容和散布电感，输入电容器和输出电容器应接近LDO。在输入电容器上并联一只0．1μF的陶瓷电容器，能消除寄生阻抗的影响。在规划电池供电体系时，简单疏忽电池的高频阻抗，选用陶瓷电容器可处理许多预料不到的问题。
LDO的两条输出引线电阻（r01和r02），会构成不必要的压降，影响对负载的调整。处理的办法是恰当添加印制导线的宽度以减小引线电阻值。当负载间隔LDO很远时，长引线还极易引起噪声。为了精确检测长途负载上的电压，主张选用四线制接法，亦称开尔文（Kelvin）接法，可调式输出电路如图2所示。该电路的特色是添加了两条细导线作为检测线，直接将负载R。上的电压引到取样电阻分压器R1和R2的两头。因为取样电阻的阻值较大，细导线上经过的电流很小，所构成的压降可疏忽不计，因而能精确检测输出电压值。虽然本来的引线电阻r01和R02仍与负载串联，但r02未包含在检测电路中，因而所构成的压降并不影响检测精度。
选用交流电源时，交流电首要经过电源变压器和整流桥变换成直流脉动电压，然后送至滤波电容C1。此刻接地回路怎么布局是一个要害问题。因为脉动电流一般要比均匀直流电流大几倍，因而在地线电阻r0上构成压降，相关于负载而言就进步了GND端的电位，从而使输出电压升高。因为接地回路和脉动电流而下降固定输出式电压精度的电路如图3所示。处理办法是选用单点接地、四线制接法，一方面将信号地线与功率地线分隔安置，最终再集合；另一方面则经过两条检测线将负载上的电压直接加到取样电阻分压器上。具有长途检测功用的可调式LDO的电路布局如图4所示。
关于TO一220封装的LDO，在功耗小于2W、中等温度的条件下可不加散热器。其他情况下有必要加散热器。衔接散热器的导线长度应尽量短，使热量能更直接地传递到印制板上，可利用印制板上的覆铜箔作为散热器，亦可接外部散热器。
4、 LDO的常见毛病剖析
LDO的常见毛病剖析如表2所列。
