低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)的基本電路如圖所示，該電路由串聯(lián)調(diào)整管VT、取樣電阻R1和R2、比較放大器A組成。

　　如圖 低壓差線性穩(wěn)壓器基本電路

　　取樣電壓加在比較器A的同相輸入端，與加在反相輸入端的基準(zhǔn)電壓Uref相比較，兩者的差值經(jīng)放大器A放大后，控制串聯(lián)調(diào)整管的壓降，從而 穩(wěn)定輸出電壓。當(dāng)輸出電壓Uout降低時(shí)，基準(zhǔn)電壓與取樣電壓的差值增加，比較放大器輸出的驅(qū)動(dòng)電流增加，串聯(lián)調(diào)整管壓降減小，從而使輸出電壓升高。相 反，若輸出電壓Uout超過(guò)所需要的設(shè)定值，比較放大器輸出的前驅(qū)動(dòng)電流減小，從而使輸出電壓降低。供電過(guò)程中，輸出電壓校正連續(xù)進(jìn)行，調(diào)整時(shí)間只受比較 放大器和輸出晶體管回路反應(yīng)速度的限制。

　　應(yīng)當(dāng)說(shuō)明，實(shí)際的線性穩(wěn)壓器還應(yīng)當(dāng)具有許多其它的功能，比如負(fù)載短路保護(hù)、過(guò)壓關(guān)斷、過(guò)熱關(guān)斷、反接保護(hù)等，而且串聯(lián)調(diào)整管也可以采用MOSFET。

　　1．輸出電壓(Output Voltage)

　　輸出電壓是低壓差線性穩(wěn)壓器最重要的參數(shù)，也是電子設(shè)備設(shè)計(jì)者選用穩(wěn)壓器時(shí)首先應(yīng)考慮的參數(shù)。低壓差線性穩(wěn)壓器有固定輸出電壓和可調(diào)輸出電壓兩種類(lèi)型。固定輸出電壓穩(wěn)壓器使用比較方便，而且由于輸出電壓是經(jīng)過(guò)廠家精密調(diào)整的，所以穩(wěn)壓器精度很高。但是其設(shè)定的輸出電壓數(shù)值均為常用電壓值，不可能滿足所有的應(yīng)用要求，但是外接元件數(shù)值的變化將影響穩(wěn)定精度。

　　2．輸出電流(Maximum Output Current)

　　用電設(shè)備的功率不同，要求穩(wěn)壓器輸出的電流也不相同。通常，輸出電流越大的穩(wěn)壓器成本越高。為了降低成本，在多只穩(wěn)壓器組成的供電系統(tǒng)中，應(yīng)根據(jù)各部分所需的電流值選擇適當(dāng)?shù)姆�(wěn)壓器。

　　3．輸入輸出電壓差(Dropout Voltage)

　　輸入輸出電壓差是低壓差線性穩(wěn)壓器最重要的參數(shù)。在保證輸出電壓穩(wěn)定的條件下，該電壓壓差越低，線性穩(wěn)壓器的性能就越好。比如，5.0V 的低壓差線性穩(wěn)壓器，只要輸入5.5V 電壓，就能使輸出電壓穩(wěn)定在5.0V。

　　4．接地電流(Ground Pin Current)

　　接地電路IGND 是指串聯(lián)調(diào)整管輸出電流為零時(shí)，輸入電源提供的穩(wěn)壓器工作電流。該電流有時(shí)也稱(chēng)為靜態(tài)電流，但是采用PNP 晶體管作串聯(lián)調(diào)整管元件時(shí)，這種習(xí)慣叫法是不正確的。通常較理想的低壓差穩(wěn)壓器的接地電流很小。

　　5．負(fù)載調(diào)整率(Load Regulation)

　　負(fù)載調(diào)整率可以通過(guò)圖1和以下式子1來(lái)定義，LDO 的負(fù)載調(diào)整率越小，說(shuō)明LDO 抑制負(fù)載干擾的能力越強(qiáng)。

　　如圖1 Output Voltage&Output Current

　　6．線性調(diào)整率(Line Regulation)

　　線性調(diào)整率可以通過(guò)圖2和以下式子2來(lái)定義，LDO 的線性調(diào)整率越小，輸入電壓變化對(duì)輸出電壓影響越小，LDO 的性能越好。

　　圖2 Output Voltage&Input Voltage

　　7．電源抑制比( PSRR)

　　LDO 的輸入源往往許多干擾信號(hào)存在。PSRR 反映了LDO 對(duì)于這些干擾信號(hào)的抑制能力。

　　低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出噪聲受其內(nèi)部設(shè)計(jì)和外部旁路、補(bǔ)償電路的影響。圖3是低壓差線性穩(wěn)壓器的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)框圖。由圖可知，低壓差線性穩(wěn)壓器輸出噪聲的主要來(lái)源是基準(zhǔn)電路（Voltage Reference）模塊，其產(chǎn)生的基準(zhǔn)噪聲在輸出端被放大。此外，影響低壓差線性穩(wěn)壓器輸出噪聲的其他因素還有：低壓差線性穩(wěn)壓器內(nèi)部放大器的極點(diǎn)、零點(diǎn)和輸出極點(diǎn)，外部輸出電容的容值和輸出電容的等效串聯(lián)電阻（ESR）值，以及負(fù)載值。

　　圖3  低壓差線性穩(wěn)壓器簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)

　　降低輸出噪聲的方法

　　● BP 端加旁路電容

　　為降低基準(zhǔn)噪聲，需要在基準(zhǔn)的輸出端增加一路低通濾波器，濾波器可以集成在低壓差線性穩(wěn)壓器內(nèi)部或由外部電路實(shí)現(xiàn)。但內(nèi)置濾波器占用了較大的管芯尺寸，增加了芯片的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)成本。為此，有些低噪聲低壓差線性穩(wěn)壓器芯片只是提供一個(gè)基準(zhǔn)的引腳BP（Bypass）,用于連接基準(zhǔn)旁路電容。

　　連接基準(zhǔn)旁路電容可降低基準(zhǔn)噪聲，使基準(zhǔn)噪聲成為產(chǎn)生低壓差線性穩(wěn)壓器輸出噪聲的次要因素。建議使用典型值為 470pF～0.01μF的陶瓷電容，也可使用此范圍以外的電容，但會(huì)對(duì)輸入電源上電時(shí)低壓差線性穩(wěn)壓器 輸出電壓上升的速度產(chǎn)生影響。旁路電容值越大，輸出電壓上升速率越慢。在使用時(shí)要注意這點(diǎn)。

　　圖4為旁路電容對(duì)SG2001輸出噪聲的影響。由圖可見(jiàn)，隨著旁路電容的增大，輸出噪聲也會(huì)有一定程度的減少。

　　圖4  旁路電容對(duì)SG2001輸出噪聲的影響

　　● 減小低壓差線性穩(wěn)壓器的負(fù)載電流。

　　負(fù)載電流也會(huì)在一定程度上影響低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出噪聲。圖5為負(fù)載電流對(duì)SGM2007輸出噪聲影響。由圖可見(jiàn)，隨著負(fù)載電流的增大，輸出噪聲也會(huì)有一定的增加。為了減小負(fù)載電流對(duì)低壓差線性穩(wěn)壓器輸出噪聲的影響，要盡量選擇輸出電流大的低壓差線性穩(wěn)壓器。

　　圖5  負(fù)載電流對(duì)低壓差線性穩(wěn)壓器噪聲的影響

　　● 增大低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出電容

　　低壓差線性穩(wěn)壓器需要連接外部輸入和輸出電容器。利用較低ESR的大電容器一般可以全面提高電源抑制比(PSRR)、噪聲以及瞬態(tài)性能。陶瓷電容器通常是，因?yàn)槠鋬r(jià)格低且故障模式是斷路模式。此外，輸出電容器的等效串聯(lián)電阻(ESR)也會(huì)影響其穩(wěn)定性。陶瓷電容器具有較低的ESR，大概為10 mΩ量級(jí)。

　　中國(guó)集成電路(IC)產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)40 余年的發(fā)展，已經(jīng)形成了一個(gè)良好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，并已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)加速發(fā)展的新階段[2]。借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，充分利用國(guó)內(nèi)優(yōu)惠政策，是當(dāng)前國(guó)內(nèi)各個(gè)IC 公司發(fā)展的立足點(diǎn)。

　　作為被廣泛應(yīng)用于手機(jī)、 DVD、數(shù)碼相機(jī)以及Mp3 等多種消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品中的穩(wěn)壓芯片， 低壓差線性穩(wěn)壓器 已引起人們的高度重視。國(guó)內(nèi)早期從事低壓差線性穩(wěn)壓器 生產(chǎn)的圣邦微電子有限公司生產(chǎn)的SG2001、SG2002 及SG2003 系列低壓差線性穩(wěn)壓器，足以滿足當(dāng)前市場(chǎng)上主流電壓、電流的需要；它的SG2004、SG2011 以及SG2012 系列產(chǎn)品，非常適合于大電流負(fù)載應(yīng)用；而它的SGM2007/2006/2005 系列RF 低壓差線性穩(wěn)壓器 更適用于手機(jī)電源的應(yīng)用。盡管是國(guó)產(chǎn)芯片，但這些芯片的性能絲毫不遜色于國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品，而價(jià)格更適合于當(dāng)前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。

　　由此看來(lái)，國(guó)內(nèi)與國(guó)外IC 發(fā)展的差距將不會(huì)越來(lái)越大，每個(gè)國(guó)人都可以相信，中國(guó)不僅可以成為IC 產(chǎn)業(yè)的新興地區(qū)，更能成為世界IC 強(qiáng)國(guó)。

　　1.手機(jī)

　　2.無(wú)繩電話設(shè)備

　　3.照相機(jī)

　　4.藍(lán)牙及其他射頻產(chǎn)品

　　5.基準(zhǔn)電壓源