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、軟ruan件jian的de設she計ji和he功gong率lv分fen配pei架jia構gou等deng。同tong樣yang，在zai係xi統tong設she計ji中zhong，也ye要yao從cong節jie省sheng電dian池chi能neng量liang的de角jiao度du出chu發fa多duo加jia考kao慮lv。例li如ru現xian在zai便bian攜xie產chan品pin的de處chu理li器qi，一yi般ban都dou設she有you幾ji個ge不bu同tong的de工gong作zuo狀zhuang態tai，通tong過guo一yi係xi列lie不bu同tong的de節jie能neng模mo式shi（空閑、睡眠、深度睡眠等）可(ke)減(jian)少(shao)對(dui)電(dian)池(chi)容(rong)量(liang)的(de)消(xiao)耗(hao)。即(ji)當(dang)用(yong)戶(hu)的(de)係(xi)統(tong)不(bu)需(xu)要(yao)最(zui)大(da)處(chu)理(li)能(neng)力(li)時(shi)
，處(chu)理(li)器(qi)就(jiu)會(hui)進(jin)入(ru)電(dian)源(yuan)消(xiao)耗(hao)較(jiao)少(shao)的(de)低(di)功(gong)耗(hao)模(mo)式(shi)。帶(dai)有(you)使(shi)能(neng)控(kong)製(zhi)的(de)低(di)壓(ya)差(cha)線(xian)性(xing)穩(wen)壓(ya)器(qi)(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)的de一yi個ge重zhong要yao特te性xing，在zai輸shu入ru電dian壓ya大da於yu最zui小xiao工gong作zuo電dian壓ya和he輸shu出chu電dian壓ya其qi標biao稱cheng值zhi範fan圍wei內nei
，負fu載zai電dian流liu為wei零ling時shi，輸shu出chu電dian壓ya隨sui輸shu入ru電dian壓ya的de變bian化hua而er變bian化hua，這zhe就jiu是shiLDO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。

rutuzaijiantoufanweinei，shuruheshuchuhejiantouzuchengdetuxingzaiyidingfanweineijinshiweipingxingsibianxing，zaipingxingsibiandebianshangrenquyidian，zuoyulingyibianpingxingdexianduan，youpingxingsibianxingdedingyikezhihelingyibianxiangdeng。suoyizheliangzhongceshifangfazhishiquzhidianbutongeryi，duitongyixinpianeryan
，liangzhongfangfacedezhijihuxiangtong。

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100mVshitingzhi，zhezhongfangfaxunhuandebuchangyueduo
，ceshideshijianjiuyuechang，duixinpiandechengbenjiuyuegao，lingyizhongfangfashi，shurugudingdianyafa，shuruheshuchuhejiantouzuchengdetuxingjinshipingxingsibianxing，zhiyaowodequzhidianzaipingxingsibianxingnei，cededezhijiushixiangtongde，suoyitongchangshigenjujutideLDO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。