低壓差線性穩壓器LDO電路詳解

在電壓轉換電路中，LDO和DC-DC電路是最常用的兩種方式，本篇主要介紹LDO相關內容。

LDO是線性電源的一種，它可以實現電源電壓的轉換，不過主要用在降壓領域。它的全稱是Low Dropout Regulaor，就是低壓差線性穩壓器，這個低壓差就表示它的輸入輸出電勢差不會太大，所以叫低壓差。

在理解上可以看作LDO=低壓差+線性+穩壓器。

那LDO有哪些特點呢?

對于LDO電路，相對與DCDC電路，它具備成本低，噪音低，靜態電流小等優點，并且在實際運用中，它需要的外接元件也更少，通常僅僅需要一兩個旁路電容就可以了。

比如型號spx3819(某一常用LDO電路芯片)的電路圖如下圖所示，可以看到它的外圍電路器件非常簡單。

在對LDO的理解中，可以對LDO的組成部分分開理解。

比如上圖，它是一個基本的低壓降穩壓器，通過電阻R進行分壓，下半部分為穩壓電路，具有穩壓管元件，它的穩壓工作區間決定了輸出穩壓的范圍，雖然是一個簡單的電路，但是它可以實現小電流(百mA級別),小動態范圍內的穩壓作用。

如果在電路中加入一個三極管，就可以起到反饋調節的作用，如上圖，當輸入電壓Vin增大時，輸出電壓Vout就會瞬間增大，三極管的射極電Ve也會增大，此時如果基極電壓Vb不變，發射結電壓就會減少，進而輸出電流減少，Vout也相應減小，可以看成是一個基本的低壓差穩壓器。

如果加上線性，就是如下圖所示的電路(一個簡單的LDO電路)。

相比于低壓差穩壓器電路，它增加了運算放大器，作用上加深的反饋效果同時提高輸出輸出電壓的穩定性。

當輸入電壓Vin增大或輸出負載電阻增大時，輸出電壓Vout也會瞬間增加，通過R1，R2采樣得到的電壓也會增加，因為是反向端輸入，所以運放A的輸出會相應減少，則Vb-Ve就會減少，進而Vout減小。其中R1，R2的分壓作用是LDO的原理核心，所以LDO只能用于降壓，不能用于升壓，并且電流不能過大。

通過對于上面LDO電路的舉例，就可以理解LDO內部有四個部分組成：分別是基準參考電壓，誤差放大器，分壓抽取電路和晶體管調整電路。

基準參考電壓：就是正向輸入端的電壓，也是LDO的輸入電壓，也稱基準電壓。

誤差放大器：將采集到的電壓輸入到比較器反向輸入端，與正向輸入端的基準電壓進行比較，再將比較結果放大，如果反向輸入端電壓增大，則會導致運放的輸出端減小。

分壓抽取電路：就是電路圖中的R1，R2，通過它們對輸出電壓進行采集

晶體管調整電路：運放放大后的信號會輸送到晶體管的基極，從而放大后的信號可以控制晶體管的導通電壓，形成一個負反饋調節回路。

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