中心議題：

• 線性穩壓器（LDO）的輸入
  、輸出壓差設計
• 線性穩壓器（LDO）的功耗設計

便攜產品電源設計需要係統級思維，在開發由電池供電的設備時，諸如手機、MP3

、PDA、PMP
、DSC等低功耗產品
，如果電源係統設計不合理，則會影響到整個係統的架構、產品的特性組合、元件的選擇、ruanjiandeshejihegonglvfenpeijiagoudeng。tongyang
，zaixitongshejizhong，yeyaocongjieshengdianchinengliangdejiaoduchufaduojiakaolv。liruxianzaibianxiechanpindechuliqi，yibandousheyoujigebutongdegongzuozhuangtai，tongguoyixiliebutongdejienengmoshi（空閑、睡眠
、深度睡眠等）kejianshaoduidianchirongliangdexiaohao。jidangyonghudexitongbuxuyaozuidachulinenglishi
，chuliqijiuhuijinrudianyuanxiaohaojiaoshaodedigonghaomoshi。daiyoushinengkongzhidediyachaxianxingwenyaqi(LDO)是不錯的選擇。
　　
低壓差線性穩壓器(LDO)的結構主要包括啟動電路
、恒流源偏置單元
、使能電路
、調整元件
、基準源

、誤差放大器、反饋電阻網絡，保護電路等，基本工作原理是這樣的：係xi統tong加jia電dian，如ru果guo使shi能neng腳jiao處chu於yu高gao電dian平ping時shi
，電dian路lu開kai始shi啟qi動dong
，恒heng流liu源yuan電dian路lu給gei整zheng個ge電dian路lu提ti供gong偏pian置zhi

，基ji準zhun源yuan電dian壓ya快kuai速su建jian立li
，輸shu出chu隨sui著zhe輸shu入ru不bu斷duan上shang升sheng，當dang輸shu出chu即ji將jiang達da到dao規gui定ding值zhi時shi，由you反fan饋kui網wang絡luo得de到dao的de輸shu出chu反fan饋kui電dian壓ya也ye接jie近jin於yu基ji準zhun電dian壓ya值zhi，此ci時shi誤wu差cha放fang大da器qi將jiang輸shu出chu反fan饋kui電dian壓ya和he基ji準zhun電dian壓ya之zhi間jian的de誤wu差cha小xiao信xin號hao進jin行xing放fang大da

，再zai經jing調tiao整zheng管guan放fang大da到dao輸shu出chu，從cong而er形xing成cheng負fu反fan饋kui

，保bao證zheng了le輸shu出chu電dian壓ya穩wen定ding在zai規gui定ding值zhi上shang
；同理如果輸入電壓變化或輸出電流變化，這個閉環回路將使輸出電壓保持不變，即：
　　VOUT=（R1+R2）/R2*Vref


　
產生壓差的主要原因是
，在調整元件中有一個P溝道的MOS管。當LDO工作時MOS管道通等效為一個電阻
，RDS(ON),
　　VDROPOUT=VIN-VOUT=RDS(ON)xIOUTR.
　　
由此得出低壓差線性穩壓器(LDO)deyigezhongyaotexing
，zaishurudianyadayuzuixiaogongzuodianyaheshuchudianyaqibiaochengzhifanweinei，fuzaidianliuweilingshi
，shuchudianyasuishurudianyadebianhuaerbianhua，zhejiushiLDO的跟隨特性，待輸出電壓達到其標稱值後不隨輸入而變化，從而達到穩壓的目的
，這就是LDO的穩壓特性。如圖為聖邦微電子的SGM2007輸入電壓和輸出電壓的曲線。



在測試壓差（Dropout）時不同的廠家有不同的標準。德州儀器（TI）電壓差定義為輸出電壓較其標稱值跌落2％時的輸入、輸出電壓的差值.其它的如
，美信（Maxim）
，聖邦微電子(SGMC)電壓差定義為輸出電壓較其標稱值小於100mV時的輸入、輸出電壓的差值.如圖為聖邦微電子的SGM2007負載為300mA時輸入電壓和輸出電壓的曲線。

如(ru)圖(tu)在(zai)箭(jian)頭(tou)範(fan)圍(wei)內(nei)
，輸(shu)入(ru)和(he)輸(shu)出(chu)和(he)箭(jian)頭(tou)組(zu)成(cheng)的(de)圖(tu)形(xing)在(zai)一(yi)定(ding)範(fan)圍(wei)內(nei)近(jin)試(shi)為(wei)平(ping)行(xing)四(si)邊(bian)形(xing)，在(zai)平(ping)行(xing)四(si)邊(bian)的(de)邊(bian)上(shang)任(ren)取(qu)一(yi)點(dian)，做(zuo)與(yu)另(ling)一(yi)邊(bian)平(ping)行(xing)的(de)線(xian)段(duan)，由(you)平(ping)行(xing)四(si)邊(bian)形(xing)的(de)定(ding)義(yi)可(ke)知(zhi)和(he)另(ling)一(yi)邊(bian)相(xiang)等(deng)。所(suo)以(yi)這(zhe)兩(liang)種(zhong)測(ce)試(shi)方(fang)法(fa)隻(zhi)是(shi)取(qu)值(zhi)點(dian)不(bu)同(tong)而(er)已(yi)
，對(dui)同(tong)一(yi)芯(xin)片(pian)而(er)言(yan)
，兩(liang)種(zhong)方(fang)法(fa)測(ce)得(de)值(zhi)幾(ji)乎(hu)相(xiang)同(tong)。

在TMT生產測試中，也有兩種測試方法
，一種是循環法，輸入在某一個確定值時,以步長為1mV下降
，至道輸出電壓較其標稱值跌落2％

，或輸出電壓較其標稱值小於100mV時shi停ting止zhi


，這zhe種zhong方fang法fa循xun環huan的de步bu長chang越yue多duo
，測ce試shi的de時shi間jian就jiu越yue長chang，對dui芯xin片pian的de成cheng本ben就jiu越yue高gao
，令ling一yi種zhong方fang法fa是shi，輸shu入ru固gu定ding電dian壓ya法fa，輸shu入ru和he輸shu出chu和he箭jian頭tou組zu成cheng的de圖tu形xing近jin試shi平ping行xing四si邊bian形xing，隻zhi要yao我wo的de取qu值zhi點dian在zai平ping行xing四si邊bian形xing內nei，測ce得de的de值zhi就jiu是shi相xiang同tong的de，所suo以yi通tong常chang是shi根gen據ju具ju體ti的deLDO的Dropout的大小，輸入加上某一個值，使輸出電壓約等於較其標稱值跌落2％或較其標稱值小於100mV。例如Dropout在150mA時為100mV,那麼輸入可以等於輸出
，這樣測的輸出比標稱值小於100mV，等於這樣測一次就可以了，節約了大量的時間，降低生產成本。
　　
單體鋰離子電池充足電時的電壓為4.2V，放完電後的電壓為2.3V
，而有些標定電壓為3.3V工作的微處理器DSP的最低工作電壓可以達到2.9V。這樣LDO輸出值在小於標稱值的一定範圍內還是可以工作的。由上圖可見，LDO的壓差越小，輸入和輸出和箭頭組成的圖形近試平行四邊形越長，LDO的工作時間就越長效率就越高
，電池的待機時間也就會越長。
　　
diyachaxianxingwenyaqiyouyucunzaiyacha，tazuidadequedianshizaireliangguanlifangmian
，yinweiqizhuanhuanxiaolvjinsidengyushuchudianyachuyishurudianyadezhi。liru，ruguoyigequdongtuxiangchuliqideLDO輸入電源是從單節鋰電池標稱的3.6V，在電流為200mA時輸出1.8V電壓，那麼轉換效率僅為50%
，yincizaishoujizhongchanshengleyixiefaredian
，bingsuoduanledianchigongzuoshijian。suiranjiujiaodadeshuruyushuchudianyachaeryan，queshicunzaizhexiequedian，danshidangdianyachajiaoxiaoshi，qingkuangjiubutongle。liru
，ruguodianyacong1.5V降至1.2V
，效率就變成了80%。
　　
低壓差線性穩壓器功耗主要是輸入電壓，輸出電壓以及輸出電流的函數。下列方程式可用來計算最惡劣情況下的功耗：
　　PD=（VINMAX-VOUTMIN）ILMAX。其中:PD=最惡劣情況下的實際功耗
，VINMAX=VIN腳上的最大電壓，VOUTMIN=穩壓器輸出的最小電壓，ILMAX=最大(負載)輸出電流。
　　
最大允許功耗(PDMAX)是最大環境溫度(*AX),最大允許結溫(TJMAX)(+125°C)和結點到空氣間熱阻（θJA)的函數。對於安裝在典型雙層FR4電解銅鍍層PCB板上的5引腳SOT-23A封裝器件，其（θJA)約為250°C/Watt。
　　PDMAX=(*AX-TJMAX)/θJA
　　VINMAX=3.0V+10%

，VOUTMIN=2.7V-2.5%


，ILOADMAX=40mA，TJMAX=+125°C，*AX=+55°C
　　實際功耗PD=26.7mW，最大允許功耗:PDMAX=280mW.
　　
在低壓差線性穩壓器（LDO）的使用過程中一定要注意合理分配LDO實際功耗，不要超過他的最大功耗。以影響係統的穩定性。