在系统中成功应用低压差稳压器

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低压差线性稳压器(LDO)的压差和功耗

低压差线性稳压器(LDO)的压差和功耗

低压差线性稳压器(LDO)的压差和功耗中心议题:线性稳压器(LDO)的输入、输出压差设计线性稳压器(LDO)的功耗设计便携产品电源设计需要系统级思维,在开发由电池供电的设备时,诸如手机、MP3、PDA、PMP、DSC等低功耗产品,如果电源系统设计不合理,则会影响到整个系统的架构、产品的特性组合、元件的选择、软件的设计和功率分配架构等。

同样,在系统设计中,也要从节省电池能量的角度出发多加考虑。

例如现在便携产品的处理器,一般都设有几个不同的工作状态,通过一系列不同的节能模式(空闲、睡眠、深度睡眠等)可减少对电池容量的消耗。

即当用户的系统不需要最大处理能力时,处理器就会进入电源消耗较少的低功耗模式。

带有使能控制的低压差线性稳压器(LDO)是不错的选择。

低压差线性稳压器(LDO)的结构主要包括启动电路、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,基本工作原理是这样的: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;同理如果输入电压变化或输出电流变化,这个闭环回路将使输出电压保持不变,即:VOUT=(R1+R2)/R2*Vref 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,RDS(ON), VDROPOUT=VIN-VOUT=RDS(ON)xIOUTR. 由此得出低压差线性稳压器(LDO)的一个重要特性,在输入电压大于最小工作电压和输出电压其标称值范围内,负载电流为零时,输出电压随输入电压的变化而变化,这就是LDO的跟随特性,待输出电压达到其标称值后不随输入而变化,从而达到稳压的目的,这就是LDO的稳压特性。

在系统中成功运用低压

在系统中成功运用低压

在系统中成功运用低压差稳压器作者:Ken Marasco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。

可调输出低压差稳压器1于1977年首次推出。

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。

本文将讨论基本的LDO拓扑,解释关键的性能指标,并展示低压差稳压器在系统中的应用。

同时使用ADI公司LDO产品系列3的设计特征进行示例说明。

图1:采用低压差(V out和在额定负载电流时V in的最低给定值之间的差值)技术稳定输出电压的LDO框图基本的LDO架构4。

LDO由参考电压、误差放大器、反馈分压器和传输晶体管组成,如图1所示。

输出电流通过传输器件提供。

传输器件的栅极电压由误差放大器控制—误差放大器将参考电压和反馈电压进行比较,然后放大两者的差值以便减小误差电压。

如果反馈电压低于参考电压,传输晶体管的栅极电压将被拉低,允许更多的电流通过,进而提高输出电压。

如果反馈电压高于参考电压,传输晶体管的栅极电压将被拉高,进而限制电流流动、降低输出电压。

这种闭环系统的动态特性基于两个主要的极点,一个是由误差放大器/传输晶体管组成的内部极点,另一个是由放大器的输出阻抗和输出电容的等效串联电阻(ESR)组成的外部极点。

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。

ldo应用场景

ldo应用场景

ldo应用场景LDO应用场景:智能手机在如今的社会中,智能手机已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。

而在智能手机的电源管理系统中,LDO(低压差稳压器)的应用场景也是非常广泛的。

LDO是一种能够将高压电源转换为稳定低压电源的集成电路,其在智能手机中扮演着至关重要的角色。

智能手机中的处理器、内存和其他核心芯片需要稳定的电压供应,以确保其正常工作。

而LDO作为一种高效、稳定的电源管理器件,能够提供稳定的低压输出,为这些核心芯片提供所需的电源。

在智能手机的电路设计中,LDO可以根据不同芯片的电压需求进行调节,确保各个部件能够得到适当的电源供应,从而保证智能手机的正常运行。

智能手机中的无线通讯模块(如蓝牙、Wi-Fi、4G/5G模块)也需要稳定的电源供应。

这些无线通讯模块通常需要较低的工作电压,而LDO能够将高压电源转换为合适的低压输出,为这些模块提供稳定的电源。

通过LDO的应用,智能手机可以实现各种无线通讯功能,为用户提供更便利的通讯体验。

智能手机的各种传感器(如加速度计、陀螺仪、环境光传感器等)也需要精确的电源供应,以确保其准确度和稳定性。

LDO可以提供稳定的低压输出,为这些传感器提供所需的电源,从而保证其正常工作。

通过LDO的应用,智能手机可以实现各种智能感应功能,为用户提供更智能、更便捷的使用体验。

总的来说,LDO在智能手机中的应用场景非常广泛,涵盖了处理器、内存、无线通讯模块、传感器等各个方面。

作为一种高效、稳定的电源管理器件,LDO在智能手机的电路设计中发挥着至关重要的作用,为智能手机的各个部件提供稳定的电源供应,保证其正常运行。

随着智能手机技术的不断发展,LDO的应用场景也将进一步扩大,为智能手机的性能提升和功能拓展提供更多可能性。

低压差线性稳压器的设计及其在通信电源管理芯片的应用的开题报告

低压差线性稳压器的设计及其在通信电源管理芯片的应用的开题报告

低压差线性稳压器的设计及其在通信电源管理芯片的应用的开题报告一、研究背景和意义:现代通信系统广泛应用于电信、互联网、卫星通信等领域,对于通信电源进行高效、稳定的管理是非常重要的。

低压差线性稳压器是一种关键元件,广泛用于高品质的电源管理方案中。

近年来,随着科技的不断发展,人们对于通信电源管理芯片的要求越来越高,对低压差线性稳压器的要求也越来越严格。

因此,对于低压差线性稳压器进行深入研究,不断改进和优化其设计,具有重要的研究意义和实际应用价值。

二、研究目的和内容:本文的研究目的是探究低压差线性稳压器的设计方法和实现过程,并选取典型的通信电源管理芯片进行应用实践,验证其效果。

具体研究内容包括:1.低压差线性稳压器的工作原理和基本参数。

2.分析低压差线性稳压器的设计策略和方法,介绍常见的拓扑结构及其优缺点。

3.研究低压差线性稳压器在通信电源管理芯片中的应用,分析其对电源性能的影响,并探究优化策略和方法。

4.设计实现一款具有优异性能的低压差线性稳压器,并结合实际应用情况,验证其可行性和有效性。

三、研究方法和技术路线:本文采取文献研究和实验研究相结合的方法,主要包括以下步骤:1.查阅相关文献,深入了解低压差线性稳压器的基本理论、设计方法和实现过程。

2.选择典型的通信电源管理芯片,对其电源性能进行实验测试,分析低压差线性稳压器在其中的应用特点和具体需求。

3.设计一款低压差线性稳压器,并进行电路仿真和分析,优化电路参数,提高性能指标。

4.进行实验验证,对设计的低压差线性稳压器进行性能测试,分析实验结果,证明其优异性能。

四、预期结果和意义:通过本次研究,我们希望达到以下目标和预期结果:1.深入理解低压差线性稳压器的设计原理和方法,掌握其关键技术。

2.对通信电源管理芯片的电源性能进行分析和研究,找出存在的问题和不足。

3.设计实现一款优异性能的低压差线性稳压器,提高通信电源管理芯片的性能和可靠性。

4.拓展低压差线性稳压器的应用领域,具有重要的科学研究价值和实际应用意义。

低压差线性稳压器的使用技巧

低压差线性稳压器的使用技巧

低 压差 线性 稳压器 实 用设计 系列讲座 之二
[ 座序 言 ] 了提 高低 压及 超低 压供 电 系统 的 转换 效率 , 讲 为 节省 宝贵 的 电能 , 目前低 压 差 线性
稳 压 器( D 含超 低压 差 线性 稳压 器 V D L O, L O) 获得 迅 速发展 和 推广 应 用 。 它属 于 高效 率线性 稳 压 集成 电路 , 别适 用 于采 用 电池供 电的便 携式 产 品( 如手 机 、 3播 放 器 ) 特 例 MP 。要 实现 低 压差 线
第 2讲 。
低压差线性稳压器 的使用技巧
沙 占友 , 王彦朋
( 河北科技 大 学 信 息科 学 与工程 学 院 , 河北 摘 石 家庄 0 05 ) 5 04
要 : 压 差线 性稳 压 器 ( D 有 许 多使 用技 巧 。详 细介 绍 了提 高 L O输入 电压 的方 法 , 低 L O) D 多片
+2 I V 1 A
(rrgl o)以满足 高压输 入 的条 件 。利用 前置 Peeua r, t 稳压 器提 高 L O输 入 电压 的 电路 如 图 1 示 。电 D 所
路 中 采 用 一 片 由 美 国 Mi e c l公 司 生 产 的 r
图 1 利 用 前 置稳 压 器提 高 L O输 入 电压 的 电路 D
61
收 稿 日期 :0 8 0 — 6 2 0 — 3 1
维普资讯
第 1 卷第 6 1 期
20 年 6月 08
奄 涤 敷 石 罔
P OW E S P L T CHNOL R U P Y E OGI ES AND P I T ONS AP L CA I
Ab t a t h r r n k l o sn h DO.T e me h d f r i r vn e n u o tg a d t e me o r sr c :T ee ae ma y s i s fr u ig t e L l h t o o mp o i g t ip tv l e n t d f h a h h o

基于ZigBee标准的有源RFID系统低压差稳压器研究

基于ZigBee标准的有源RFID系统低压差稳压器研究
3河 北移 动 保 定 分公 司 河 北保 定 0 1 0 . 7 0 0)
摘 要 : 出 了在 z 曲 e标 准 的RFD系统 中有 源标 签 电 源处 采 用L 提 i e I Do稳 压 器 , 以减 少电流 损耗 。 行 了有 无L 进 D0模块 的 两组 对 比实验 , 对 有 源标 签 消耗 电流进 行 了测 量 。 果表 明 , 结 当采 用L D0调 整 输入 电 压 时 , 流损 耗 仍保 持 稳 定 , 系统射 程有 所 增加 。 电 且 关键 词 : 压 差( DO 急 器 有  ̄ RF D Z g e 低 L 压 . I i e b 中圈 分 类 号 : N9 T 文献标识 码 : A 文章编 号 : 0 79 1 (0 20 —0 7 0 1 0 .4 6 2 1 )2 0 6 .3
K y rs: o do o t L e wo d L w— rp u (DO) g ltr Re uao AcieRFD Zib e t I v g e
1、 引 言
Zg e是一种低能耗 、 ibe 低花费 、 且满足各种无线 网络应用 的设 计【 其提供的无线个人局域 网( AN) l 1 , WP 可实现计算机和相关设备 间数字化 无线 电连接 , 它适用于 家庭 自动化、 能能量通 信及 个人 智 和 家 庭 应 用 等 。 ib e 足 IE 8 2 1 .标 准 , Zg e满 E E 0 .5 4 此标 准 采 用 物 理 层 ( HY) P 和数 据链路层 ( MAC) 来获得价格 低、 数据率 低的个人域 网 络 ( AN)物理层 支持2 4 G 、 1 MHz 6 MHz P 。 . 5 HZ 9 5 和8 8 三种频 带。 MAC 层提 供 精 简 功 能设 备 ( F s和全 功能 设 备 ( F s两 种 节 点模 R D) F D) 式 , 常R D 通 F 用来 连 接 传感 器 和执 行 机 构 , F 常 用做 坐 标 方 位仪 而F D 或终端设备 网络 , 此时RF 可用作为单一终端设备。 E 82 1 .标 D I E 0 .54 E 准 支 持 星 形 拓 扑 和 点 对点 拓 扑 结 构 , 中 星形 拓 扑结 构工 作 方 式 类 其 似 于 主仆 网 络 模 式 , 人 局 域 网方 位 仪 采用 F D 点 , 他 节 点 可 个 F节 其 采 用 RF D或 者 F D 可 实 现 与 此 个 人 局 域 网 方 位 仪 的 通 讯 。 F 均 无 线 射 频 技 术 ( I 是 一 种 可 采 用 Zg e ̄ 网 实现 远程 通 讯 RF D) ib eN 的应 用 技 术 , 其在 库 存 资 产 中使 用 较 多 , 多 采 用 非 信 标模 式 口 星 且 1 的 形 网络 , 时当阅读器 发送通讯命令到所有标签 , 此 标签收到此信号 后立 即 回 复 响 应 信 号 , 认 定 丢 失 响 应 信 号 的 标 签 或 库 存 不可 用 。 并 移动传感器亦可与标签做 为一个整体 , 标签或者资产的移 动可产生 激励触发标签立 即向阅读器 发送信号 , 阅读器接受后发出警示 以表 征 此 标 签 或 资 产 已移 至 其 他 位 置 。 在 库存 资产 管理 时 , 耗 以延 长 电源使 用寿命 是 相 当重要 的[ 低能 3 】 , 其中一种减少能耗 的方法 是采用 低压 差稳压器 (DO) L 以减小 通过 晶 体 管 及 其 驱 动 所 需 饱 和 电流 【 4 1 。 本 文 对 有 源RF D 统 中使 用 L I系 DO以减 少 能耗 进 行 了研 究 , 并 对 其射程进 行 了检 测分析 。 无线射 频标签采用 非信标周 期工作模 式, 并通 过有无L O模块的两组对 比实验验证 在RF D D I 系统 中采用

ldo应用场景

ldo应用场景

ldo应用场景
LDO应用场景
LDO(低压差稳压器)是一种可以得到很小压差的稳压器,它一
般被用来稳定微弱电源,以实现精确的电压调节。

LDO的额定输出电压一般在1.5V-24V之间,所支持的输入电压范围会比较广,大部分
芯片仅支持4.5V-27V之间。

LDO可以有效的改善电路中的电压杂波
和抑制电磁干扰,在某些电路中有着不可替代的作用,下面就主要介绍LDO的常见应用场景。

1、电池充电
电池充电需要连接的外部电源稳定输出电压,以免过充或欠充,而LDO可以轻松实现此功能,稳定输出电压,此外LDO还具有高精度,初始电压调节电阻可调,降低失真,抗高压脉冲干扰等特点,可以有效的保护电路免受电池欠充或蓄电池短路的危害,保证充电的安全性。

2、手持设备
由于现代手持设备的性能要求越来越高,精确的电源稳定看重要,LDO可以提供低压输出,并能够有效的减少外部电源对电路的影响,保护手持设备的稳定工作,避免由苛刻的电压要求导致的设备失常。

3、PCB板设计
由于LDO的逻辑电压高,即使流动过程中主电源波动,也可以有效的阻抗电压冲击,特别适合用于半导体器件电源调节,保护PCB板和其他元器件,减少由此产生的故障,从而保证PCB板设计的可靠性。

4、计算机系统
在计算机系统中,需要提供一个稳定的电源供电,特别是在实时操作系统中,系统不仅要求高的稳定性,还要求精确的输出电压,而LDO的极低电压调整比,可以有效的满足计算机系统高要求的稳定性,保护系统的正常工作。

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AN-1072应用笔记One Technology Way • P.O. Box 9106 • Norwood, MA 02062-9106 • Tel: 781/329-4700 • Fax: 781/461-3113 • 在系统中成功运用低压差稳压器作者:Ken Marasco简介低压差稳压器(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。

可调输出低压差稳压器于1977年首次推出。

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(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。

本文将讨论基本的LDO拓扑,解释关键的性能指标,并展示低压差稳压器在系统中的应用。

同时使用ADI公司LDO 产品系列的设计特征进行示例说明。

图1.采用低压差(V OUT和在额定负载电流时V IN的最低给定值之间的差值)技术稳定输出电压的LDO框图AN-1072 目录简介 (1)基本的LDO架构 (3)LDO效率 (3)电路特性增强LDO性能 (3)理解线性稳压器要求 (4)LDO用于数字负载 (4)LDO用于模拟和射频负载 (4)关键的LDO指标和定义 (5)输入电压范围 (5)接地(静态)电流 (5)关断电流 (5)输出电压精度 (5)线路调整率 (5)动态负载调整率 (5)压差 (5)启动时间 (5)限流阈值 (5)工作温度范围 (5)热关断(TSD) (6)使能输入 (6)欠压闭锁 (6)输出噪声 (6)电源抑制比 (6)最小输入和输出电容 (6)反向电流保持特性 (6)软启动 (6)结束语 (7)参考文献 (7)AN-1072基本的LDO 架构LDO 由参考电压、误差放大器、反馈分压器和传输晶体管组成,如图1所示(参见参考文献部分中的“应用工程师问答37:低压差稳压器”,作者Patuoux )。

输出电流通过传输器件提供。

传输器件的栅极电压由误差放大器控制——误差放大器将参考电压和反馈电压进行比较,然后放大两者的差值以便减小误差电压。

如果反馈电压低于参考电压,传输晶体管的栅极电压将被拉低,允许更多的电流通过,进而提高输出电压。

如果反馈电压高于参考电压,传输晶体管的栅极电压将被拉高,进而限制电流流动、降低输出电压。

这种闭环系统的动态特性基于两个主要的极点,一个是由误差放大器/传输晶体管组成的内部极点,另一个是由放大器的输出阻抗和输出电容的等效串联电阻(ESR )组成的外部极点。

输出电容及其ESR 将影响环路稳定性和对负载电流瞬态变化的响应性能。

为了确保稳定性,推荐1Ω或以下的ESR 值。

另外,LDO 要求使用输入和输出电容来滤除噪声和控制负载瞬态变化。

电容值越大,LDO 的瞬态响应性能越好,但会延长启动时间。

ADI 公司的LDO 在使用规定电容时可以在规定工作条件下达到很好的稳定性能。

LDO 效率提高效率一直是设计工程师的永恒追求,而提高效率的途径是降低静态电流(I Q )和前向压降。

()%I I V IV efficiency LDO Q OUT IN OUTOUT 100 ×⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+×= 由于I Q 在分母上,因此很明显I Q 越高效率就越低。

如今的LDO 具有相当低的I Q 。

当I Q 远小于I LOAD 时,在效率计算公式中可以忽略I Q 。

这样,LDO 的效率公式可以简化为(V OUT /V IN )*100%。

由于LDO 无法存储大量的未使用能量,没有提供给负载的功率将在LDO 中以热量形式消耗掉。

Power dissipated (PD ) = (V IN − V OUT ) × I INLDO 可以提供稳定的电源电压,这种电压与负载和线路变化、环境温度变化和时间流逝无关,并且当电源电压和负载电压之间的压差很小时具有最高的效率。

例如,随着锂离子电池从 4.2V (满充状态)下降到 3.0V (放电后状态),与该电池连接的2.8V LDO 将在负载处保持恒定的2.8V (压差小于200mV ),但效率将从电池满充时的67%增加到电池放电后的93%。

为了提高效率,LDO 可以连接到由高效率开关稳压器(如ADP2108)产生的中间电压轨。

例如,使用3.3V 开关稳压器时,LDO 效率固定为85%,假设开关稳压器效率为95%,那么系统总效率将是81%。

电路特性增强LDO 性能使能输入端允许通过外部电路控制LDO 的启动和关闭,并允许在多电压轨系统中按正确的顺序加电。

软启动可以在上电期间限制浪涌电流和控制输出电压上升时间。

睡眠状态能使漏电流最小,这个特性在电池供电系统中特别有用,并且允许快速启动。

当LDO 的温度超过规定值时,热关断电路将关闭LDO 。

过流保护电路可以限制LDO 的输出电流和功耗。

欠压闭锁电路可以在供电电压低于规定的最小值时禁止输出。

图2是用于便携设计的典型电源系统简图。

图2. 便携系统中的典型电源域AN-1072理解线性稳压器要求LDO用于数字负载像ADP170和ADP1706这类数字线性稳压器设计用于支持系统的主要数字要求,通常是微处理器内核和系统输入/输出(I/O)电路。

用于DSP和微控制器的LDO必须具有较高的效率,并能处理快速变化的大电流。

更新的应用要求给数字LDO造成了巨大的压力,因为处理器内核为了节能而经常改变时钟频率。

为了响应软件导致的负载变化而发生的时钟频率变化对LDO的负载调整功能提出了严格的要求。

数字负载的重要特征有线路调整率和负载调整率,以及瞬态下冲和过冲。

在给低电压的微处理器内核供电时,精确的输出控制总是非常重要,没有足够的调整率将致使内核闭锁。

数据手册中并不总是提供上述参数,瞬态响应图形也许表现出对瞬态信号不错的上升和下降响应速度。

线路和负载调整率有两种方式表述:一种是输出电压随负载变化的偏离百分比,实际的V/I值,或者在规定负载电流条件下同时用两者表示。

为了节省功耗,数字LDO需要具有较低的I Q以延长电池寿命。

便携系统有很长时间软件处于空闲状态,这段时间系统处于低功耗状态。

在不活动时,系统将进入睡眠状态——要求LDO关闭,消耗电流不到1 µA。

当LDO处于睡眠模式时,所有电路(包括带隙参考)都将被关闭。

当系统回到活动模式时,要求快速启动——在此期间数字供电电压必须不产生过高的过冲。

过高的过冲将导致系统闭锁,有时需要拔出电池或按下主复位按钮才能解决问题,并重启系统。

LDO用于模拟和射频负载像ADP121和ADP130具有的低噪声和高电源纹波抑制(PSRR)性能对模拟环境中使用的LDO来说非常重要,因为模拟器件比数字器件对噪声更敏感。

模拟LDO需求主要来自无线接口要求——不损伤接收器或发射器,并在音频系统中不产生爆音或嗡嗡声。

无线连接非常容易受噪声的影响,如果噪声干扰到信号,接收器的效果将大打折扣。

在考虑模拟线性稳压器时,器件要能抑制来自上游电源和下游负载的噪声,而且自身不增加噪声,这一点很重要。

模拟稳压器噪声用电压有效值(rms)来衡量,当用于敏感电路时,应低于35 mV。

PSRR反映LDO抑制电源线上的上游噪声的能力,应高于60 dB。

超低噪声LDO ADP150具有9 mV的输出噪声和70 dB的PSRR,是为敏感模拟电路供电的理想电源器件。

增加外部滤波器或旁路电容也可以减小噪声,但会增加成本和PCB尺寸。

仔细和灵活的LDO内部设计也有助于降噪和电源噪声抑制。

选择LDO时,必须对涉及每个系统所需总体性能的产品细节进行检查。

AN-1072关键的LDO指标和定义备注:制造商数据手册首页一般是一些摘要信息,通常突出了一些吸引人的器件特性。

关键参数经常强调典型的性能特征,但只有查阅了文档中的完整指标和其它数据后才能得到更完整的理解。

另外,由于制造商提供指标的方式几乎没有标准可言,因此电源设计师需要理解用来获得电气指标表格中列出的关键参数的定义和方法。

系统设计师应该密切关注关键参数,如环境和结点温度范围、图形信息中的X-Y刻度值、负载、瞬态信号的上升和下降时间以及带宽。

下面讨论与ADI公司LDO的表征和应用有关的一些重要参数。

输入电压范围LDO的输入电压范围决定了最低的可用输入电源电压。

指标可能提供宽的输入电压范围,但最低输入电压必须超过压降加上想要的输出电压值。

例如,150mV的压降对于稳定的 2.8V输出来说意味着输入电压必须大于2.95V。

如果输入电压低于 2.95V,输出电压将低于2.8V。

接地(静态)电流静态电流I Q就是输入电流I IN和负载电流I OUT之间的差值,在规定的负载电流条件下测量。

对于固定电压稳压器,I Q 等于接地电流I G。

对于可调稳压器,如ADP171,静态电流等于接地电流减去来自外部分压电阻网络中的电流。

关断电流这是指设备禁用时LDO消耗的输入电流,对便携LDO来说通常低于1.0 µA。

这个指标对于便携设备关机时长待机期间的电池寿命来说很重要。

输出电压精度ADI公司的LDO具有很高的输出电压精度,在工厂制造时就被精确调整到±1%之内(25℃)。

输出电压精度在工作温度、输入电压和负载电流范围条件下加以规定。

误差规定为±x%最差情况。

线路调整率线路调整率是指输出电压随输入电压变化而发生的变化率。

为了避免由于芯片温度变化引起的误差,线路调整率的测量通常在低功耗状态或使用脉冲技术进行。

动态负载调整率只要负载电流缓慢变化,大多数LDO都能轻松地保持输出电压接近恒定不变。

然而,当负载电流快速改变时,输出电压也将发生改变。

当负载电流发生变化时输出电压会改变多少就决定了负载瞬态性能。

压差压差指保持电压稳定所需的输入电压和输出电压之间的最小差值。

也就是说,LDO能够在输入电压降低时保持输出负载电压不变,直到输入电压接近输出电压加上压差,在这个点输出电压将“失去”稳定。

压差应尽可能小,以使功耗最小,效率最高。

当输出电压降低到低于标称值100mV的电压时,通常被认为达到了这个压差。

负载电流和结点温度会影响这个压差。

最大压差值应在整个工作温度范围和负载电流条件下加以规定。

启动时间启动时间被定义为使能信号的上升沿到V OUT接近其标称值的90%时的时间。

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