浅析LDO稳压器工作原理.doc

NPN 稳压器（NPN regulators）
      在NPN稳压器（图1：NPN稳压器内部结构框图）的内部使用一个 PNP管来驱动 NPN 达林顿管（NPN Darlington pass transistor），输入输出之间存在至少15V～25V的压差（dropout voltage）。这个压差为：
           Vdrop ＝ 2Vbe ＋Vsat（NPN 稳压器）                                    （1）
 
       
LDO 稳压器（LDO regulators）
      在LDO(Low Dropout)稳压器（图2：LDO稳压器内部结构框图）中，导通管是一个PNP管。LDO的最大优势就是PNP管只会带来很小的导通压降，满载（Full-load）的跌落电压的典型值小于500mV，轻载（Light loads）时的压降仅有10～20mV。LDO的压差为：
            Vdrop ＝ Vsat （LDO 稳压器）                                            （2）
 
          
准LDO 稳压器（Quasi-LDO regulators）
      准LDO（Quasi-LDO）稳压器（图3： 准 LDO 稳压器内部结构框图）已经广泛应用于某些场合，例如：5V到33V 转换器。 准LDO介于 NPN 稳压器和 LDO 稳压器之间而得名， 导通管是由单个PNP 管来驱动单个NPN 管。 因此，它的跌落压降介于NPN稳压器和LDO之间：
            Vdrop ＝ Vbe ＋Vsat                                                                  （3）
 
        
稳压器的工作原理（Regulator Operation）
      所有的稳压器，都利用了相同的技术实现输出电压的稳定（图4：稳压器工作原理图）。输出电压通过连接到误差放大器（Error Amplifier）反相输入端（Inverting Input）的分压电阻（Resistive Divider）采样（Sampled），误差放大器的同相输入端（Non-inverting Input）连接到一个参考电压Vref。 参考电压由IC内部的带隙参考源(Bandgap Reference)产生。 误差放大器总是试图迫使其两端输入相等。为此，它提供负载电流以保证输出电压稳定：
           Vout = Vref(1 + R1 / R2)                                                     （4）
 
       
性能比较(Performance Comparison)
      NPN，LDO和准LDO在电性能参数上的最大区别是：跌落电压（Dropout  Voltage）和地脚电流（Ground Pin Current）。跌落电压前文已经论述。为了便于分析，我们定义地脚电流为Ignd （参见图4），并忽略了IC到地的小偏置电流。那么，Ignd等于