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低壓差(LDO)調(diào)節(jié)器的理想與現(xiàn)實(shí)

發(fā)布日期：2022-08-30 00:00:00 作者：德力西旗艦店

摘要： 在希望從不穩(wěn)定或可變電源獲得穩(wěn)定電源電壓的應(yīng)用中，電壓調(diào)節(jié)器非常重要。這種電源包括逐漸放電的電池或整流的交流電壓等

在希望從不穩(wěn)定或可變電源獲得穩(wěn)定電源電壓的應(yīng)用中，電壓調(diào)節(jié)器非常重要。這種電源包括逐漸放電的電池或整流的交流電壓等。對(duì)于對(duì)開關(guān)調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的噪聲或殘余交流紋波敏感的應(yīng)用，包括射頻收發(fā)器、Wi-Fi模塊和光學(xué)圖像傳感器，可以德力西使用線性調(diào)節(jié)器來最小化整個(gè)系統(tǒng)的誤差和誤差。

能夠保持電源輸入和輸出之間低壓差的線性調(diào)節(jié)器通常稱為低壓差(LDO)調(diào)節(jié)器。它的基本特點(diǎn)是無論輸出電流、輸入電壓、熱漂移或工作壽命(老化)如何變化，都能保持恒定的輸出電壓。這些都是理想狀態(tài)，但是現(xiàn)實(shí)世界中的情況有些不同。由于LDO的輸出電壓不是絕對(duì)穩(wěn)定的，它將主要影響以下操作功能:

a)由于控制回路速度有限，負(fù)載電流的快速變化會(huì)導(dǎo)致輸出電壓的變化。有時(shí)，內(nèi)部調(diào)節(jié)環(huán)路無法響應(yīng)電流的快速變化(由于時(shí)間延遲)，這將導(dǎo)致數(shù)十毫伏(mV)的下沖/過沖。

b)輸入電壓的快速變化(通常由DC-DC變換器的輸出電壓紋波引起)無法被控制回路完全濾除，因此輸入電壓的變化會(huì)在一定程度上反映在輸出電壓上。這個(gè)參數(shù)被稱為PSRR，它通常是一個(gè)頻率變化的參數(shù)。一些制造商表示PSRR是負(fù)的，而另一些是正的。一般來說，PSRR的絕對(duì)值越高，從輸入到輸出的傳輸干擾信號(hào)越少。通常，受干擾的輸入電壓會(huì)以mV或更低的單位電平傳輸?shù)捷敵龆恕ｎ愃频?，輸入電壓的快速變?即“線路瞬態(tài)響應(yīng)”)可能發(fā)生在LDO的輸出端。

c)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)本身會(huì)產(chǎn)生固有噪聲，主要是自由原子與基底材料的晶體結(jié)構(gòu)碰撞造成的。由于固有噪聲是一種與半導(dǎo)體中電流傳導(dǎo)原理相關(guān)的物理現(xiàn)象，可以通過一些技術(shù)來抑制，但不可能完全消除。現(xiàn)代LDO的輸出噪聲可以達(dá)到幾百微伏(uV)甚至更低，但是頂級(jí)LDO產(chǎn)生的噪聲可以達(dá)到微伏(uV)的單位。

d)其他影響包括輸入電壓的緩慢變化及其對(duì)線路調(diào)節(jié)的影響、負(fù)載電流的緩慢變化及其對(duì)負(fù)載調(diào)節(jié)、導(dǎo)熱性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性的影響。

在現(xiàn)實(shí)世界中，必須綜合考慮所有這些影響及其作用，以實(shí)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。因此，需要仔細(xì)考慮上述情況可能與特定應(yīng)用有關(guān)。例如，對(duì)于需要最佳圖像質(zhì)量的相機(jī)應(yīng)用，LDO對(duì)負(fù)載電流變化的動(dòng)態(tài)響應(yīng)是最重要的。當(dāng)噪聲值低于100 uVrms且PSRR值為正常水平(高于50 dB)時(shí)，對(duì)圖像質(zhì)量的影響可以忽略不計(jì)。

上一篇文章：低壓差線性穩(wěn)壓器的4種應(yīng)用類型

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