低壓差穩壓器（也稱為LDO）的使用在許多應用中很常見，因為它們提供了一種簡單而廉價的方法來調節必須從較高輸入電壓降壓的輸出電壓。此外，與開關穩壓器相比，線性LDO易于實現并且噪聲非常低。

雖然LDO規格簡單易懂，但某些應用可能需要更深入地了解關鍵參數，以確保穩壓器適合預期的應用并滿足整體電路要求。遺憾的是，數據表并未在所有可能的操作條件下提供所有規格。在這種情況下，設計者必須解釋和推斷可用信息，以確定在非指定條件下的性能。

此功能要求設計人員對LDO規格和功能有很好的理解。除了這里提供的信息之外，我還建議閱讀德州儀器公司Michael Day的“理解低壓降（LDO）穩壓器”，它提供了對線性LDO穩壓器的壓差性能的基本了解。它還向您展示了LDO和系統參數如何影響LDO的壓差性能及其操作。

解釋從基本規格壓差開始，這是穩壓器所需的最小電壓。保持監管。例如，具有1 V壓降的3.3 V LDO穩壓器將需要4.3 V的最小輸入。為了理解LDO上的壓降含義，讓我們看一下帶有傳遞元件的基本LDO架構。如圖1所示，傳輸元件可以是N或P溝道FET，它提供的電壓降是FET導通電阻RDS（on）的函數。

圖1：LDO的傳輸元件可以是N或P溝道FET（由TI提供）。

本質上，LDO的行為類似于可變電阻，其電阻值由圖2所示的誤差放大器控制。通常，如果輸入是恒定電源，LDO可以簡單地用電阻代替。但是，實際上，輸入源永遠不會是恒定的，因此需要反饋來改變LDO的有效電阻以維持所需的穩壓輸出電壓。根據輸入電壓或負載電流，誤差放大器驅動通路元件的柵極以保持恒定的輸出電壓。

圖2：基本LDO模塊圖（由TI提供）。

但是，存在基于FET的V-I曲線的限制和邊界條件，超過該曲線，LDO將無法按預期執行。如圖3所示，x軸是FET的漏源電壓VDSM，對于LDO是VIN - VOUT，而y軸表示以安培（A）為單位的傳輸FET晶體管的漏極電流。使用此曲線，工程師可以確定任何工作電流下的壓差。實際上，必須通過輸入電壓或負載電流的變化來控制傳輸元件的柵極 - 源極電壓，以保持所需的輸出調節，如圖3所示。

圖3：LDO的N溝道傳輸元件的工作區域（由TI提供）。

輟學通常由制造商指定。例如，采用TI的TPS79330。對于3.0V輸出和200mA電流，此LDO規定的最大壓差為200 mV。該LDO的最小RDS（on）為RDS（on）= 200 mV/200 mA =1Ω。該穩壓器的最小輸入電壓為3.15 V，在200 mA負載電流下，該器件所需的有效壓差必須小于150 mV。

通過將最小RDS（on）乘以實際負載電流來計算任何其他電流的壓差。因此，如果負載電流為170 mA，則此電流下的壓差電壓將為VDO =1Ωx170 mA = 170 mV。

這仍然不足以確保監管。設計人員必須找到具有170 mA低壓差的LDO，以滿足所需要求。 TI提供大量LDO供您選擇。除了TI之外，其他一些LDO供應商還包括ADI公司，飛兆半導體公司，凌力爾特公司，安森美半導體公司，Microchip技術公司和Maxim Integrated公司等。

同樣，影響LDO性能的其他一些參數包括電源抑制比（PSRR）和輸出噪聲。 PSRR影響LDO防止輸入電壓變化引起的輸出電壓波動的能力。它通常以特定頻率的分貝表示。圖4顯示了LDO輸入到輸出電壓差VDS的典型曲線圖，其中VOUT為2.5 V.顯示低于0.4 V VDS時，LDO的PSRR開始迅速下降。為了獲得良好的輸出性能，PSRR必須很高。

圖4：LDO電源抑制比（PSRR）與輸入到輸出的典型曲線圖電壓差（由TI提供）。

LDO的內部參考電壓是潛在的噪聲源。該噪聲直接饋入前面圖2所示的誤差放大器。該放大器輸出端的噪聲調制FET的柵極電壓，進一步增加LDO的輸出噪聲。根據參考文獻1中的討論，設計者必須確定高PSRR和低噪聲性能之間的權衡。 TI的TPS799xx系列具有高PSRR和低噪聲性能。

正如我們所看到的，設計人員必須了解LDO的各種規格，而不是那些突出顯示在數據表上的規格;他或她還必須知道這些規范如何影響整個系統設計。本文討論了關鍵參數并展示了樣本部分。