![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11936724/5c30023fe01eea7fad4e74fc0cf882bb.png)
## 一、LDO简介

### 1.1工作原理

LDO 的结构是一个微型的片上系统，它由电流主通道的、具有极低在线导通电阻 RDS(ON) 的MOSFET、肖特基二极管、取样电阻、分压电阻、过流保护、过温保护、精密基准源、差分放大器、延迟器、POK MOSFET  等专用晶体管电路在一个芯片上集成而成的。
LDO 的工作原理是通过负反馈调整输出电流使输出电压保持不变。
即 Voltage Control 获取 Vref  的电压跟内部参考电压比较，根据比较结果控制电流源，即调整 RDS 的大小。
LDO 是一个步降型的 DC/DC 转换器因此 Vin >Vout。

### 1.2 LDO的构成

在下图的结构中，电容  ![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11936724/6a4508ad5db99e561c04733d24b3af38.png)
 是为了给输入的基准电压信号提供交流信号部分泄放回路。
这个过程也叫：过滤、耦合。
![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11936724/a9a4f026206edf2a96ea0fbd4e700012.png)


### 1.3 LDO的符号

![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11936724/c520bc4b75892761c9c64f03c2dbca6f.png)

常用的 LDO 中，以3、4、5  Pin为多。
封装则种类繁多，从一毫米平方的大小，到 TO-220 封装都有，主要取决于 LDO 的输出功率及器件本身的功耗。

### 1.4 LDO Pin 脚及相关功能

- INPUT        电源输入端
- OUTPUT    电源输出端
- GND           接地端
- EN              使能端，以开关LDO
- BP              旁路电容端。以降低噪声，提高 LDO 的 PSRR
- FP               ADJ LDO反馈取样端


1.5 LDO常用参数简介
（1）![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11936724/3aa8e892466871c897f220bfe7b78d36.png)

：Input Voltage

（2）![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11936724/e5a2f0578884e26dcbc10d4838432fde.png)


：Output Voltage

（3）Output Voltage Accuracy

（4）![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11936724/aa9020549ff5e476684e90482e4c5a6e.png)


：Maximum Output Current

（5）![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11936724/f5a90bfd59133bb824156022c892ead4.png)


：Current Limit

（6）![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11936724/224b360d92e15572aaf384a657f24dfc.png)


：Ground Pin Current

（7）![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11936724/b89be9d13949e600bb02f6fa6ee3c59f.png)


：Dropout Voltage 电压差，压差越大效率越小。

（8）![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11936724/4e6e7261ffdcd53b5c0aac6838d18739.png)


：Line Regulation

（9）![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11936724/0be6298ccda7f5909884e81f106473dc.png)


：Load Regulation

（10）![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11936724/a5d996f39a806d151d827f2f76cad0fc.png)


：Output Voltage Noise

（11）PSRR：Power Supply Rejection Ratio

（12）![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11936724/1c2d68f71c3af291ad7d999fc21f91bd.png)


：Shutdown Supply Current

## 二、LDO应用相关

### 2.1周边器件的选择

1. 周边器件有：![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11936724/6321e9c8e63219e4e5b4609ec95ef14b.png)电容的选择:数值大小影响做噪和响应速度 ，ESR（电容串联等效电阻，越小纹波越小） 影响电源系统的稳定性
2. 电阻的选择:数值大小影响输出电压的准确性

![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11936724/7f08776b10e1979ba59de6ae3a1832c8.png)


### 2.2布线对性能的影响

下图原理图中虚线是电流的回流路径。在布线中要注意一下几点：
（1）一点接地
在原理图（上）中，电容分别接地，还经过了电阻，滤波效果不是最佳；
在原理图（下）中，电容全部直接一点接入地下，滤波效果最佳。
这就是单点接地，教育完成了闭环。
（2）去耦支路，尽可能短。
前后两头都尽量的短。从芯片出来尽量短，回流到地也尽量短。
（3）大电流线，尽可能短
（4）做好散热设计


![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11936724/ea98a48578a4836717d568c8c20c48f6.png)
原理图

下图是 PCB 示意图，较好的LDO PCB设计实例---1点接地。

图1的PCB布线较好，图2的较差。


![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11936724/108042631ba222077e8f39331e54b9bb.png)
PCB

### 2.3电容的选择

（1）典型 LDO 均需增加外部输入和输出电容器。
（2）部分 LDO 尚需 Reference-Noise Bypass 电容及补偿电容。
（3）常选用：

陶瓷电容
- 优点:低价，低ESR，小尺寸;
- 不足:失效模式为短路。

铝电解
- 优点:可自愈，低价;
- 不足:体积大，老化率高。

钽电容
- 优点:体积小，等效并联电阻高;
- 不足:自燃，有极性。

薄膜电容,宜作补偿电容用
- 优点:温度稳定性好;
- 不足:较贵，体积大。


## 2.4外部电路对LDO工作的影响

（1）输入端
电源内阻不宜过大（压降）
引线不宜过长过细
（2）输出端
不适当的负载(如大电容、过大负载、非线性负载等)
不适当的连接(如并联输出)
（3）BP端
根据电路需求选择合适的 ![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11936724/48f97eeed42f79b7a5e2b3f0459d869e.png)值

2.5案例
SOT23封装的 LDO 的实际电路如下图所示。图中，
![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11936724/64ebc665c53e8b0bb359ee0fc96b87f4.png)= 5V ，
![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11936724/2b47012d38342290cfe6b59bed01b06f.png)=1.8V

故可知：
热功率![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11936724/ecb3c7ec51baed0a6da2e0b4efb9e5d4.png)
![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11936724/4d105cb27573f6cb02ab34f8b61a9cbb.png)
![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11936724/b421e88d72abc6f8f441a19fa59cb24a.png)
![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11936724/5efd7cf2c8cbb55fd8b4dd9e2ca49ddd.png)
      ![image](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11936724/4610f3979c99572b93a060e31e6ec245.png)     

### 2.6线性电源和开关电源的优缺点

#### 2.6.1 LDO的特点

（1）优点
1. 非常低的输入输出电压差
2. 非常小的内部损耗
3. 很小的温度漂移
4. 很高的输出电压稳定度
5. 很好的负载和线性调整率
6. 很宽的工作温度范围
7. 较宽的输入电压范围
8. 外围电路非常简单，使用起来极为方便


（2）缺点
1. 输入输出压差大时，转换效率低


#### 2.6.2开关电源的特点:

（1）优点
1. 转化效率高。
2. 功率转化密度高。

（2）缺点
1. 开关噪声高，对开关噪声高的电路不太合适。
2. 输出纹波电压较高。
3. 电压调整率等性能也较差。

LDO 的结构是一个微型的片上系统，它由电流主通道的、具有极低在线导通电阻 RDS(ON) 的MOSFET、肖特基二极管、取样电阻、分压电阻、过流保护、过温保护、精密基准源、差分放大器、延迟器、POK MOSFET  等专用晶体管电路在一个芯片上集成而成的。LDO 的工作原理是通过负反馈调整输出电流使输出电压保持不变。即 Voltage Control 获取 Vref  的电压跟内部参考电压比较，根据比较结果控制电流源，即调整 RDS 的大小。LDO 是一个步降型的 DC/DC 转换器因此 Vin >Vout。

南京观海微电子----LDO介绍

LDO 的结构是一个微型的片上系统，它由电流主通道的、具有极低在线导通电阻 RDS(ON) 的MOSFET、肖特基二极管、取样电阻、分压电阻、过流保护、过温保护、精密基准源、差分放大器、延迟器、POK MOSFET  等专用晶体管电路在一个芯片上集成而成的。LDO 的工作原理是通过负反馈调整输出电流使输出电压保持不变。即 Voltage Control 获取 Vref  的电压跟内部参考电压比较，

硬件

LDO（低压差线性稳压器）是一种高效稳压器件，通过负反馈调节输出电压，具有低噪声、高稳定性和简单外围电路等优势。文章详细解析LDO工作原理、结构组成、引脚功能、关键参数及选型要点，并对比线性电源与开关电源特性，为工程师提供LDO应用设计指南。

容器

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