LDO线性稳压器中高性能误差放大器的设计-a

收稿日期:2005-05-08; 定稿日期:

2005-07-05基金项目:国家自然科学基金资助项目(60371017

);四川省学术和技术带头人资助项目L D O 线性稳压器中高性能误差放大器的设计

孙毛毛,冯全源

(西南交通大学微电子研究所,四川成都 610031

)

摘 要: 设计了一个共源共栅运算跨导放大器,并成功地将其应用在一款超低功耗L D O 线性稳压器芯片中。该设计提高了电源抑制比(P S R R ),并具有较高的共模抑制比(C MR R )。电路结构简单,静态电流低。该芯片获得了高达99d B 的电源抑制比。关键词: 共源共栅;差分运算跨导放大器;电源抑制比;低压差线性稳压器

中图分类号: T N 432 文献标识码: A 文章编号:

1004-3365(2006)01-0108-03

D e s i g no fH i g hP e r f o r m a n c eO T Af o rL D OR e g

u l a t o r s S U N M a o -m a o ,F E N G Q u a n -y

u a n (I n s t i t u t e o f M i c r o e l e c t r o n i c s ,S o u t h w e s t J i a o t o n g U n i v e r s i t y ,C h e n g

d u ,S i c h u a n 610031,P .R .C h i n a )

A b s t r a c t : Ac a s c o d e o p e r a t i o n a l t r a n s c o n d u c t a n c e a m p l i f i e r (O T A )i s d e s i g n e d ,w h i c hw a s i n t e g

r a t e d i n t o a nu l -t r a -l o w p o w e r L D Or e g u l a t o r c h i p .S i m u l a t i o n s h o w s t h a t t h e p o w e r s u p p l y r e j

e c t i o n r a t i o (P S R R )o

f t h e c i r c u i t h a s b e e n

g r e a t l y i m p r o v e d ,a n d

h

i g hc o m m o nm o d e r e

j e c t i o nr a t i o n (C M R R )h a sb e e na c h i e v e d f o r t h e c a s c o d eO T A.W i t ha s i m p l e s t r u c t u r e ,t h e c i r c u i t h a s a l o w q u i e s c e n t c u r r e n t a n d t h eP S R Ro f t h e c h i p r e a c h e su p t

o 99d B .K e y w

o r d s : C a s c o d e ;D i f f e r e n t i a lO T A ;P S R R ;L D Or e g u l a t o r E E A C C : 1220

1 引 言

近十几年来,移动电话、掌上电脑、笔记本电脑等便携式设备及医疗、测试仪器的迅猛发展拉动了具有低压差、低功耗的L D O (L o w D r o p o u t )稳压器的快速发展。当前,L D O 稳压器已经实现500m V 以下的压差。在L D O 稳压器中,电源是主要的噪声源。尤其在高频,电源电压的变化为系统稳定性带来的影响更大。误差放大器是L D O 稳压器的重要组成部分,其稳定性与整个L D O 稳压器系统的稳定性能密切相关。因此,研究电源电压变化对L D O 稳压器中误差放大器的影响是非常必要的。电源抑制比(P S R R )衡量模拟系统对抗电源噪声的能力,是放大器一个非常重要的性能指标。

本文设计的误差放大器为带共源共栅电流镜负载的共源共栅差分运算跨导放大器。它应用在一款超低功耗的L D O 线性稳压器中,采用共源共栅差分结构,提高了P S R R ,低频达到119d B 。同时,

该放大器具有高共模抑制比(C MR R ),低频达到106

d B ,静态电流不超过0.62μA 。

2 O T A 的设计与仿真

P S R R 定义为输入端到输出端的电压增益与电

源到输出端的电压增益之比,即

P S R R =A (s )A p (s )=G m (s )G m p (s

)(1)G m (s )和G m p (s )分别是输入端到输出端、电源到输出端之间的跨导。

在L D O 线性稳压器中,只有V D D 一个低压电压源供电,因此,这里只讨论V D D 的P S R R 。

电流镜负载放大器是L D O 线性稳压器中误差放大器的基本结构,如图1所示。V D D 通过M 3、M 4,为输出端引入一个电流(g o 4+s C p 4)V D D ,通过M 3、M 1、M 2,为输出端引入一个电流(g o 1+s C p

1)V D D ,则 P S R R (s )≈g m 1

(g o 1+g o 2)+s (C p 1+C p

4)(2)式中,g o 为输出导纳,C p =

C G

D +C D B 。第36卷第1期2006年2月

微电子学

M i c r o e l e c t r o n i c s

V o l .36,№1==================================================

F e b .2006

2

(3)P S R R 2=-g m 10

g o 10

(4)A 1=-g m 1g 02,4+g 06

/2(5

)式中,g o 1,3≈g o 2,4。

则P S R R ≈g m 1g m 10

g o 10(g o 2,4+g o 6

/2)(6)g o x ,y 为共源共栅输出端的输出导纳,如前所述g o x ,y ≈

g o x g o y /(g m y +g m b y )。在高频,由于各个MO S 管的寄生电容的影响,各级的输出阻抗变小,从而使高频时的P S R R 减

小。考虑这些寄生电容的影响,则

P S R R (s )≈g m 1g m 10

(g o 2,4+g 06/2)g o 10

×s C

G D 10g

m 1

+()1

s C

p

10g

m 10

+()

1

s g m 10C G D 10

g o 2,4+g 06

/2+1(7

)从(7)式可知,影响高频时P S R R 性能的主要是输出端的M 10,因此,在设计放大器时,应尽量减小M 10的尺寸。

P MO S 管)。为获得低压差(V d r o p -o

u t =R o n I o ),需要降低调整管的R o n 。为达到这个目的,一方面需要增大P MO S 晶体管的栅宽;另一方面,需要误差放大器具有较高的电压裕度。为获得高的P S R R ,采用共源共栅结构,

使电压裕度减少,输出电阻增大

。a r

)小于系统的U G F ,

从而影响整个L D O 线性稳压器系统的稳定性。因此,在L D O 线性稳压器中,虽然引入第二级放大器降低了高频时的P S R R ,但为了减弱上述两方面的影响,引入第二级缓冲放大器还是必要的。

3 L D O 稳压器的P S R R 分析与仿真

在L D O 线性稳压器中,整个系统的开环增益(在图5中断开F 处反馈时的开环增益)决定了低频时的P S R R ;而高频时的P S R R 主要受输出端的输出导纳、输出电容(很大)及调整管的栅-漏电容的影响。

P S R R=V o u t

V d d ≈s (g m +G o -A )C 'g d +C o -A g d s s 2

C o u t C 'g d +s [G o -A (C o u t +C 'g d )+(g d s +g m -G m -A )C 'g d ]C 'g d g m +G o -A g d s (5

) 图6是采用本文设计的共源共栅放大器的

L D O 线性稳压器的P S R RS p i c e 仿真结果。从图中可以看出,频率在2k H z 以内,整个L D O 线性稳压器的P S R R 约为99d B 。该L D O 线性稳压器中的调整管采用P MO S ,因而带宽较窄。如要增大带宽,可使用NMO S 调整管,但相应地,P S R R 值会下

降[

5]

。

低压差线性稳压器(LDO)的压差和功耗

低压差线性稳压器（LDO）的压差和功耗 中心议题：线性稳压器（LDO）的输入、输出压差设计线性稳压器（LDO）的功耗设计 便携产品电源设计需要系统级思维，在开发由电池供电的设备时，诸如手机、MP3、PDA、PMP、DSC等低功耗产品，如果电源系统设计不合理，则会影响到整个系统的架构、产品的特性组合、元件的选择、软件的设计和功率分配架构等。同样，在系统设计中，也要从节省电池能量的角度出发多加考虑。例如现在便携产品的处理器，一般都设有几个不同的工作状态，通过一系列不同的节能模式（空闲、睡眠、深度睡眠等）可减少对电池容量的消耗。即当用户的系统不需要最大处理能力时，处理器就会进入电源消耗较少的低功耗模式。带有使能控制的低压差线性稳压器(LDO)是不错的选择。低压差线性稳压器(LDO)的结构主要包括启动电路、恒流源偏置单元、使能电路、调整元件、基准源、误差放大器、反馈电阻网络，保护电路等，基本工作原理是这样的：系统加电，如果使能脚处于高电平时，电路开始启动，恒流源电路给整个电路提供偏置，基准源电压快速建立，输出随着输入不断上升，当输出即将达到规定值时，由反馈网络得到的输出反馈电压也接近于基准电压值，此时误差放大器将输出反馈电压和基准电压之间的误差小信号进行放大，再经调整管放大到输出，从而形成负反馈，保证了输出电压稳定在规定值上；同理如果输入电压变化或输出电流变化，这个闭环回路将使输出电压保持不变，即：VOUT=（R1+R2）/R2*Vref 产生压差的主要原因是，在调整元件中有一个P沟道的MOS管。当LDO工作时MOS管道通等效为一个电阻，RDS(ON), VDROPOUT=VIN-VOUT=RDS(ON)xIOUTR. 由此得出低压差线性稳压器(LDO)的一个重要特性，在输入电压大于最小工作电压和输出电压其标称值范围内，负载电流为零时，输出电压随输入电压的变化而变化，这就是LDO的跟随特性，待输出电压达到其标称值后不随输入而变化，从而达到稳压的目的，这就是LDO的稳压特性。如图为圣邦微电子的SGM2007输入电压和输出电压的曲线。在测试压差（Dropout）时不同的厂家有不同的标准。德州仪器（TI）电压差定义为输出电压较其标称值跌落2％时的输入、输出电压的差值.其它的如，美信（Maxim），圣邦微电子(SGMC)电压差定义为输出电压较其标称值小于100mV时的输入、输出电压的差值.如图为圣邦微电子的SGM2007负载为300mA时输入电压和输出电压的曲线。如图在箭头范围内，输入和输出和箭头组成的图形在一定范围内近试为平行四边形，在平行四边的边上任取一点，做与另一边平行的线段，由平行四边形的定义可知和另一边相等。所以这两种测试方法只是取值点不同而已，对同一芯片而言，两种方法测得值几乎相同。在TMT生产测试中，也有两种测试方法，一种是循环法，输入在某一个确定值时,以步长为1mV下降，至道输出电压较其标称值跌落2％，或输出电压较其标称值小于100mV时停止，这种方法循环的步长越多，测试的时间就越长，对芯片的成本就越高，令一种方法是，输入固定电压法，输入和输出和箭头组成的图形近试平行四边形，只要我的取值点在平行四边形内，测得的值就是相同的，所以通常是根据具体的LDO的Dropout的大小，输入加上某一个值，使输出电压约等于较其标称值跌落2％或较其标称值小于100mV。例如Dropout在150mA时为100mV,那么输入可以等于输出，这样测的输出比标称值小于100mV，等于这样测一次就可以了，节约了大量的时间，降低生产成本。单体锂离子电池充足电时的电压为4.2V，放完电后的电压为2.3V，而有些标定电压为3.3V工作的微处理器DSP的最低工作电压可以达到2.9V。这样LDO输出值在小于标称值的一定范围内还是可以工作的。由上图可见，LDO的压差越小，输入和输出和箭头组成的图形近试平行四边形越长，LDO的工作时间就越长效率就越高，电池的待机时间也就会越长。低压差线性稳压器由于存在压差，它最大的缺点是在热量管理方面，因为其转换效率近似等于输出电压除以输入电压的值。例如，如果一个驱动图像处理器的LDO 输入电源是从单节锂电池标称的3.6V，在电流为200mA时输出1.8V电压，那么转换效率仅为50%，因此在手机中产生了一些发热点，并缩短了电池工作时间。虽然就较大的输入与输

LDO线性稳压器

线性稳压器（LDO） 一、应用场景 图1所示电路是一种最常见的AC/DC电源，交流电源电压经变压器后，变换成所需要的电压，该电压经整流后变为直流电压。在该电路中，低压差线性稳压器的作用是：在交流电源电压或负载变化时稳定输出电压，抑制纹波电压，消除电源产生的交流噪声。 图 1 LDO在AC-DC电路中的应用 各种蓄电池的工作电压都在一定范围内变化。为了保证蓄电池组输出恒定电压，通常都应当在电池组输出端接入低压差线性稳压器，如图 2所示。低压差线性稳压器的功率较低，因此可以延长蓄电池的使用寿命。同时，由于低压差线性稳压器的输出电压与输入电压接近，因此在蓄电池接近放电完毕时，仍可保证输出电压稳定。 图 2 LDO在电池供电电路中的应用 众所周知，开关性稳压电源的效率很高，但输出纹波电压较高，噪声较大，电压调整率等性能也较差，特别是对模拟电路供电时，将产生较大的影响。在开关性稳压器输出端接入低压差线性稳压器，如图 3所示，就可以实现有源滤波，而且也可大大提高输出电压的稳压精度，同时电源系统的效率也不会明显降低。 图 3 DC-DC电路中LDO的应用

在某些应用中，比如无线电通信设备通常只有一足电池供电，但各部分电路常常采用互相隔离的不同电压，因此必须由多只稳压器供电。为了节省共电池的电量，通常设备不工作时，都希望低压差线性稳压器工作于睡眠状态。为此，要求线性稳压器具有使能控制端。有单组蓄电池供电的多路输出且具有通断控制功能的供电系统如图 4所示。 图 4 多路LDO供电中的应用 二、原理 1)定义 LDO 是一种线性稳压器。线性稳压器使用在其线性区域内运行的晶体管或FET，从应用的输入电压中减去超额的电压，产生经过调节的输 出电压，即输出电压是输入电压与晶体管或FET产生的管压降的差值。 图 5 基本原理框图 所谓压降电压，是指稳压器将输出电压维持在其额定值上下100mV 之内所需的输入电压与输出电压差额的最小值。 2)工作原理

,浅谈低压差线性稳压器(LDO)的压差和功耗

,浅谈低压差线性稳压器（LDO）的压差和功耗 便携产品电源设计需要系统级思维，在开发由电池供电的设备时，诸如手机、MP3、PDA、PMP、DSC 等低功耗产品，如果电源系统设计不合理，则会影响到整个系统的架构、产品的特性组合、元件的选择、软件的设计和功率分配架构等。同样，在系统设计中，也要从节省电池能量的角度出发多加考虑。例如现在便携产品的处理器，一般都设有几个不同的工作状态，通过一系列不同的节能模式（空闲、睡眠、深度睡眠等）可减少对电池容量的消耗。即当用户的系统不需要最大处理能力时，处理器就会进入电源消耗较少的低功耗模式。 [1]带有使能控制的低压差线性稳压器(LDO)是不错的选择。 低压差线性稳压器(LDO)的结构主要包括启动电路、恒流源偏置单元、 使能电路、调整元件、基准源、误差放大器、反馈电阻网络，保护电路等，基本工作原理是这样的：系统加电，如果使能脚处于高电平时，电路开始启动，恒流源电路给整个电路提供偏置，基准源电压快速建立，输出随着输入不断上升，当输出即将达到规定值时，由反馈网络得到的输出反馈电压也接近于基准电压值，此时误差放大器将输出反馈电压和基准电压之间的误差小信号进行放大，再经调整管放大到输出，从而形成负反馈，保证了输出电压稳定在规定值上；同理如果输入电压变化或输出电流变化，这个闭环回路将使输出电压保持不变，即： VOUT=（R1+R2）/R2 * Vref 产生压差的主要原因是，在调整元件中有一个P 沟道的MOS 管。当LDO 工作时MOS 管道通等效为一个电阻，RDS(ON), VDROPOUT = VIN - VOUT = RDS(ON) x IOUTR.

交流稳压电源电路工作原理

电路工作原理：该稳压电源由主回路、采样控制电路、驱动伺服系统、过电压检测及保护电路等组成。带有滑动臂的自耦变压器（又称调压器）的T1作为主回路，其输人端固定，输出端由伺服电动机M自动调节，以使输出电压保持稳定。此外，T1还给伺服电动机M、电源变压器T2、指示灯、采样控制、驱动电路提供工作电压。 电源变压器T2的一次与T1的输出端并联。当输出电压发生变化时，T2的二次电压也随之变化。这一变化的电压经二极管VD1～VD4桥式整流、电容C4滤波后变为直流加到由R4～R6、RP2组成的采样电路。采样电路的输出与R7、VZ2组成的基准电路的基准电压共同加至电压比较器A1、A2进行比较。比较结果会有以下三种情况。 （1）当T1输出电压为22V时，A1的第7脚与A2的第1脚均输出低电平，晶体管V2、V3截止，继电器K2、K3不动作，触点K2-1与K3-1不吸合，伺服电动机M不运转，使输出电压仍保持在220V的稳定值。 （2）当T1输出电压小于22V时，其采样电压值也随之降低，经过与基准电压相比较后，在A1的第7脚输出高电平，A2的第1脚输出低电平，导致晶体管V2导通，V3截止，故继电器K2吸合，K3释放，触点K2-1吸合，K3-1断开，使伺服电动机M向左转，带动T1的滑动臂向上转动，使输出电压升高。 （3）当T1输出电压大于22V时，采样电路输出的电压值也随之升高，经与基准电压相比较，在A1第7脚输出低电平，A2的第1脚输出高电平，晶体管V2截止，V3导通，K2不动作，K3吸合，触点K2-1断开，K3-1吸合，导致伺服电动机向右转，带动T1的滑动臂向下转动，使输出电压降低。 若电网电压过高，超出了本调压器的调节范围时，检测电路R2、R3与RP1输出的电压值使稳压二极管VZ1击穿，晶体管V1导通，继电器Kl吸合，其触点K1-1吸合，使交流接触器KM通电，其触点KM-1与KM-2均断开，切断输出电压进人采样控制电路，使伺服电动机M停止工作，有效地保护了负载和伺服电动机M。当电网电压恢复正常后，输出自动接通。 电路中，C1、C2为消火花电容器，VD5～VD7为保护二极管，HL为工作指示灯，RP1为过压调节电位器，RP2为稳压调节电位器。 元器件选择：A1、A2选用双运算放大器LM358。晶体管VI～V3选用3DG130B，β在60～85之间。电阻R1选用5W功率的，其余电阻选用1／6W金属膜电阻。继电器K1～K3选用JRX-13F-300Ω（DC12V）。交流电压表选用63T1-V-0～250V。交流电流表选用63T1-A-0～20A。其余元件按图所示选用即可。

低压差线性稳压器(LDO)简介

低压差线性稳压器(LDO)的基本原理和主要参数 摘要：本文论述了低压差线性稳压器(LDO)的基本原理和主要参数，并介绍LDO 的典型应用和国内发展概况。 引言 便携电子设备不管是由交流市电经过整流(或交流适配器)后供电，还是由蓄电池组供电，工作过程中，电源电压都将在很大范围内变化。比如单体锂离子电池充足电时的电压为4.2V ，放完电后的电压为2.3V ，变化范围很大。各种整流器的输出电压不仅受市电电压变化的影响，还受负载变化的影响。为了保证供电电压稳定不变，几乎所有的电子设备都采用稳压器供电。小型精密电子设备还要求电源非常干净（无纹波、无噪声），以免影响电子设备正常工作。为了满足精密电子设备的要求，应在电源的输入端加入线性稳压器，以保证电源电压恒定和实现有源噪声滤波[1]。 一．LDO 的基本原理 低压差线性稳压器(LDO)的基本电路如图1-1所示，该电路由串联调整管VT 、取样电阻R1和R2、比较放大器A 组成。 取样电压加在比较器A 的同相输入端，与加在反相输入 端的基准电压Uref 相比较，两者的差值经放大器A 放大 后，控制串联调整管的压降，从而稳定输出电压。当 输出电压Uout 降低时，基准电压与取样电压的差值增 加，比较放大器输出的驱动电流增加，串联调整管压 降减小，从而使输出电压升高。相反，若输出电压Uout 超过所需要的设定值，比较放大器输出的前驱动电流减小，从而使输出电压降低。供电过程中，输出电压 校正连续进行，调整时间只受比较放大器和输出晶体管回路反应速度的限制。 图1-1 低压差线性稳压器基本电路应当说明，实际的线性稳压器还应当具有许多其它的功能，比如负载短路保护、过压关断、过热关断、反接保护等，而且串联调整管也可以采用MOSFET 。 二．低压差线性稳压器的主要参数 1．输出电压(Output Voltage) 输出电压是低压差线性稳压器最重要的参数，也是电子设备设计者选用稳压器时首先应考虑的参数。低压差线性稳压器有固定输出电压和可调输出电压两种类型。 固定输出电压稳压器使用比较方便，而且由于输出电压是经过厂家精密调整的，所以稳压器精度很高。但是其设定的输出电压数值均为常用电压值，不可能满足所有的应用要求，但是外接元件数值的变化将影响稳定精度。 2．最大输出电流(Maximum Output Current) 用电设备的功率不同，要求稳压器输出的最大电流也不相同。通常，输出电流越大的稳压器成本越高。为了降低成本，在多只稳压器组成的供电系统中，应根据各部分所需的电流值选择适当的稳压器。 3．输入输出电压差(Dropout Voltage)

线性电源设计基础知识

Literature Number：ZHCA563

作为电源行业的技术编辑，每天编写及整理出一篇篇技术文章便是我们工作的乐趣与重心，这是一个不停地思考、不停地接触新知识、不停地读书、不停地将灵感转化为现实的工作；同时，把自己编辑过程中的点滴努力都体现在文章中，留下一个个实实在在的印记。而今天我们有幸将所了解的知识变成一本电子书，这一份强烈的欣喜感油然而生。 熟悉电源网的网友都知道，一直以来，TI在技术培训上面投入了很大的精力，而作为行业门户网站的我们也不停的在思考，以何种方式给网友提供更好的培训课程。一直以来，我们联合TI进行在线课程的培训讲解，为的就是能够让大家不受地域、时间限制了解知识。 《线性稳压器基础知识》是电源网的第三本电子书，后期还会继续推出更多更好的培训及相应电子书。在此，也请广大读者以及工程师批评指正，形成更好的电子书分享给大家。在这里也对部分已经观看过培训视频、并给出很多积极反馈的工程师朋友们表示感谢。希望更多工程师朋友加入到与我们互动的行列中，分享你们的学习经验。 电源网 2013年7月

线性稳压器的工作原理是采用一个压控电流源以强制在稳压器输出端上产生一个固定电压，控制电路连续监视(检测)输出电压，并调节电流源(根据负载的需求)以把输出电压保持在期望的数值。 电流源的设计极限限定了稳压器在仍然保持电压调节作用的情况下所能供应的最大负载电流。输出电压采用一个反馈环路进行控制，其需要某种类型的补偿以确保环路稳定性。大多数线性稳压器都具有内置补偿功能电路，无需外部组件就能保持完全稳定。 《线性稳压器基础知识》电子书共分为二章，第一章线性稳压器基础知识，讲述了最基础的线性稳压器知识理论，第二章线性稳压器的分类，讲述了NPN型的LDO、PNP型的LDO、NMOS型的LDO、PMOS 型的LDO这四种不同线性稳压器的特性、架构图、功率损失的简单模型、传输元件，以及驱动电流与低/高负载电流的关系。

LDO稳压器工作原理

LDO稳压器工作原理 随着便携式设备（电池供电）在过去十年间的快速增长，像原来的业界标准 LM340 和 LM317 这样的稳压器件已经无法满足新的需要。这些稳压器使用NPN 达林顿管，在本文中称其为NPN 稳压器（NPN regulators）。预期更高性能的稳压器件已经由新型的低压差（Low-dropout）稳压器（LDO）和准LDO稳压器（quasi-LDO）实现了。 (原文：Linear Regulators: Theory of Operation and Compensation ) 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1.5V～2.5V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3.3V 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：

低压差线性稳压器

低压差线性稳压器(LDO)的基本原理和 主要参数，LDO的典型应用和国内发展概况。 引言 便携电子设备不管是由交流市电经过整流(或交流适配器)后供电，还是由蓄电池组供电，工作过程中，电源电压都将在很大范围内变化。比如单体锂离子电池充足电时的电压为4.2V，放完电后的电压为2.3V，变化范围很大。各种整流器的输出电压不仅受市电电压变化的影响，还受负载变化的影响。为了保证供电电压稳定不变，几乎所有的电子设备都采用稳压器供电。小型精密电子设备还要求电源非常干净（无纹波、无噪声），以免影响电子设备正常工作。为了满足精密电子设备的要求，应在电源的输入端加入线性稳压器，以保证电源电压恒定和实现有源噪声滤波[1]。 一．LDO的基本原理 低压差线性稳压器(LDO)的基本电路如图1-1所示，该电路由串联调整管VT、取样电阻R1和R2、比较放大器A组成。 图1-1 低压差线性稳压器基本电路 取样电压加在比较器A的同相输入端，与加在反相输入端的基准电压Uref相比较，两者的差值经放大器A 放大后，控制串联调整管的压降，从而稳定输出电压。当输出电压Uout降低时，基准电压与取样电压的差值增加，比较放大器输出的驱动电流增加，串联调整管压降减小，从而使输出电压升高。相反，若输出电压Uout超过所需要的设定值，比较放大器输出的前驱动电流减小，从而使输出电压降低。供电过程中，输出电压校正连续进行，调整时间只受比较放大器和输出晶体管回路反应速度的限制。 应当说明，实际的线性稳压器还应当具有许多其它的功能，比如负载短路保护、过压关断、过热关断、反接保护等，而且串联调整管也可以采用MOSFET。 二．低压差线性稳压器的主要参数 1．输出电压(Output Voltage)

电刷式交流稳压器工作原理

电刷式交流稳压器工作原理 一.稳压器的分类 按调压方式不同分类可分为三类 电子感应式油式稳压器 干式接触式调压稳压器(直接调压稳压器和补偿式调压稳压器) 干式无触点调压式稳压器(一般是带补偿的稳压器) 二.稳压器的分类: 按电源使用环境不同分类可分为两类 单相交流稳压器 三相交流稳压器 三.以干式接触式调压稳压器为例分析稳压器工作原理: 单相交流稳压器原理分析 1.单相SVC直接调压稳压器原理分析 图二

A点为单相稳压器输入侧,B点为单相稳压器的输出侧. 其实这一类用调压器直接调压式的稳压器就是利用自耦变压器的原理做成的.图中AN 侧就是自耦变压器的输入侧,BN侧就是自耦变压器的输出侧,如果输入电压高于输出设置点220V时,这个自耦变压器就工作在降压状态,如果输入电压低于220V时,这个自耦变压器就工作在升压状态.(图中所示就是处在降压状态) 这种稳压器不同于自耦变压器的主要是输入点A是可以由0V到250V之间任意滑动.这样就可以随时调整输入电压的输入点来满足输出电压的恒定.一般我们把输入侧A点叫做滑臂,它由电机通过减速装置来驱动,电机的转向由稳压控制电路来控制完成. 稳压器的取样电路时刻监视稳压器的输出两点间电压,输出电压升高时,控制电机朝自耦变压器降压的方向移动,(如图二)当输出电压达到所要的电压时,停止控制电机运动.反之控制电路则控制电机朝自耦变压器升压的方向转动.(图三)达到所要的电压时停止.

图二 图三 此类稳压器的容量大小全部由这个输出电压可以变压器的自耦变压器来承担,但由于它制造工艺的影响,它不能做得很大,只能适应小功率的场合.要相把稳压器的功率做得更大,就要加入补偿变压器来实现稳压器的功率扩大 2.单相补偿式稳压器原理分析(图四)

LDO低压差线性稳压器 知识总结

LDO 一.LDO的基本介绍 LDO是low dropout regulator，意为低压差线性稳压器，是相对于传统的线性稳压器来说的。传统的线性稳压器，如78xx系列的芯片都要求输入电压要比输出电压高出2v~3V以上，否则就不能正常工作。但是在一些情况下，这样的条件显然是太苛刻了，如5v转3.3v,输入与输出的压差只有1.7v，显然是不满足条件的。针对这种情况，才有了LDO类的电源转换芯片。 LDO是一种线性稳压器。线性稳压器使用在其线性区域内运行的晶体管或FET，从应用的输入电压中减去超额的电压，产生经过调节的输出电压。所谓压降电压，是指稳压器将输出电压维持在其额定值上下100mV之内所需的输入电压与输出电压差额的最小值。正输出电压的LDO（低压降）稳压器通常使用功率晶体管（也称为传递设备）作为PNP。这种晶体管允许饱和，所以稳压器可以有一个非常低的压降电压，通常为200mV左右；与之相比，使用NPN复合电源晶体管的传统线性稳压器的压降为2V左右。负输出LDO使用NPN作为它的传递设备，其运行模式与正输出LDO的PNP设备类似。 更新的发展使用MOS 功率晶体管，它能够提供最低的压降电压。使用功率MOS，通过稳压器的唯一电压压降是电源设备负载电流的ON 电阻造成的。如果负载较小，这种方式产生的压降只有几十毫伏。 DC-DC的意思是直流变（到）直流（不同直流电源值的转换），只要符合这个定义都可以叫DCDC转换器，包括LDO。但是一般的说法是把直流变（到）直流由开关方式实现的器件叫DCDC。 LDO是低压降的意思，这有一段说明：低压降（LDO）线性稳压器的成本低，噪音低，静态电流小，这些是它的突出优点。它需要的外接元件也很少，通常只需要一两个旁路电容。新的LDO线性稳压器可达到以下指标：输出噪声30μV，PSRR为60dB，静态电流6μA（TI的TPS78001达到Iq=0.5uA），电压降只有100mV(TI量产了号称0.1mV的LDO)。 LDO线性稳压器的性能之所以能够达到这个水平，主要原因在于其中的调整管是用P沟道MOSFET，而普通的线性稳压器是使用PNP晶体管。P沟道MOSFET是电压驱动的，不需要电流，所以大大降低了器件本身消耗的电流；另一方面，采用PNP晶体管的电路中，为了防止PNP晶体管进入饱和状态而降低输出能力，输入和输出之间的电压降不可以太低；而P沟道MOSFET上的电压降大致等于输出电流与导通电阻的乘积。由于MOSFET的导通电阻很小，因而它上面的电压降非常低。 如果输入电压和输出电压很接近，最好是选用LDO稳压器，可达到很高的效率。所以，在把锂离子电池电压转换为3V输出电压的应用中大多选用LDO稳压器。虽说电池的能量最後有百分之十是没有使用，LDO稳压器仍然能够保证电池的工作时间较长，同时噪音较低。 如果输入电压和输出电压不是很接近，就要考虑用开关型的DCDC了，因为从上面的原理可以知道，LDO的输入电流基本上是等于输出电流的，如果压降太大，耗在LDO上能量太大，效率不高。

1A低压差线性稳压器

1A 低压差线性稳压器 BL1117 选型指南： BL1117 概述： BL1117是一款低压差的线性稳压器，当输出1A 电流时，输入输出的电压差典型值仅为1.2V 。 BL1117除了能提供多种固定电压版本外（Vout ＝1.8V,2.5V,2.85V,3.3V,5V ），还提供可调端输出版本，该版本能提供的输出电压范围为1.25V~13.8V 。 BL1117提供完善的过流保护和过热保护功能（BL1117正常工作环境温度范围极宽，为 -50℃～140℃），确保芯片和电源系统的稳定性。同时在产品生产中应用先进的修正技术，确保输出电压和参考源精度在±1%的精度范围内。 BL1117采用SOT-223封装形式。 特点： ? 包括三端可调输出和固定电压输出版本 （固定电压包括1.8V ，2.5V ，2.85V ，3.3V ，5V 等，其他电压规格可根据用户定制） ? 最大输出电流为1A ? 输出电压精度高达±1％ ? 稳定工作电压范围为高达15V ? 电压线性度为0.2％ ? 负载线性度为0.4％ ? 环境温度：T A 的范围是-50℃~140℃ 用途： ? 计算机主板、显卡 ? LCD 监视器及LCD TV ? DVD 解码板 ? ADSL 等设备 ? 开关电源的后级稳压 引脚排列图： 温度范围： C ：标准 输出电压： 18……1.8V 25……2.5V 28……2.85V 50……5.0V 缺省：输出可调版本 封装形式： X ：SOT-223 Y ：TO-252 A ： 表示芯片生产卡号 B ： 表示输出电压值

引脚定义： 固定电压型 可调电压型 产品命名目录： 产品名称 输出电压规格 封装形式 BL1117-18CX 1.8 V SOT-223 BL1117-25CX 2.5 V SOT-223 BL1117-28CX 2.85 V SOT-223 BL1117-33CX 3.3 V SOT-223 BL1117-50CX 5.0V SOT-223 BL1117-CX Adj. SOT-223 BL1117-18CY 1.8 V TO-252 BL1117-25CY 2.5 V TO-252 BL1117-28CY 2.85 V TO-252 BL1117-33CY 3.3 V TO-252 BL1117-50CY 5.0V TO-252 BL1117-CY Adj. TO-252 系统框图： 产品的极限参数： 输入电压Vin 最大值---------------------------------------------------------------------------------18V 引脚号 符号 定义 1 GND 接地脚 2 Vout 输出端 3 Vin 输入端 引脚号 符号 定义 1 Adj. 可调端 2 Vout 输出端 3 Vin 输入端

线性稳压器和开关模式电源的基本概念

线性稳压器和开关模式电源的基本概念 关键字：线性稳压器开关模式电源SMPS 摘要 本文阐述了线性稳压器和开关模式电源(SMPS)的基本概念。目的是针对那些对电源设计和选择可能不很熟悉的系统工程师。文章说明了线性稳压器和SMPS的基本工作原理，并讨论了每种解决方案的优势和劣势。以降压型转换器为例进一步解释了开关稳压器的设计考虑因素。 引言 如今的设计要求在电子系统中有越来越多的电源轨和电源解决方案，且负载范围从几mA(用于待机电源)到100A以上(用于ASIC电压调节器)。重要的是必需选择针对目标应用的合适解决方案并满足规定的性能要求，例如：高效率、紧凑的印刷电路板(PCB)空间、准确的输出调节、快速瞬态响应、低解决方案成本等。对于系统设计师来说，电源管理设计正成为一项日益频繁和棘手的工作，而他们当中许多人可能并没有很强的电源技术背景。 电源转换器利用一个给定的输入电源来产生用于负载的输出电压和电流。其必需在稳态和瞬态情况下满足负载电压或电流调节要求。另外，它还必须在组件发生故障时对负载和系统提供保护。视具体应用的不同，设计师可以选择线性稳压器(LR)或开关模式电源(SMPS)解决方案。为了选择最合适的解决方案，设计师应熟知每种方法的优点、不足和设计关注点，这是十分重要。 本文将着重讨论非隔离式电源应用，并针对其工作原理和设计的基本知识作相关介绍。 线性稳压器 线性稳压器的工作原理 我们从一个简单的例子开始。在嵌入式系统中，可从前端电源提供一个12V总线电压轨。在系统板上，需要一个3.3V电压为一个运算放大器(运放)供电。产生3.3V电压最简单的方法是使用一个从12V总线引出的电阻分压器，如图1所示。这种做法效果好吗？回答常常是―否‖。在不同的工作条件下，运放的V CC引脚电流可能会发生变化。假如采用一个固定的电阻分压器，则IC V CC电压将随负载而改变。此外，12V总线输入还有可能未得到良好的调节。在同一个系统中，也许有很多其他的负载共享12V电压轨。由于总线阻抗的原因，12V总线电压会随着总线负载情况的变化而改变。因此，电阻分压器不能为运放提供一个用于确保其正确操作的3.3V稳定电压。于是，需要一个专用的电压调节环路。如图2所示，反馈环路必需调整顶端电阻器R1的阻值以动态地调节V CC上的3.3V。

低压差稳压器

低压差稳压器 单路固定输出LDO（低压差稳压器） REG104FA-2.5KTTT：DMOS1000mA低压差稳压器 REG113EA-3.3/250：DMOS400mA低压差稳压器 REG113EA-3/250：DMOS400mA低压差稳压器 REG113EA-5/250：DMOS400mA低压差稳压器 TL750L05CLP：5V,低压差pnp,小电流稳压器 TL750L08CLP：8V,低压差pnp,小电流稳压器 TL750L12CLP：12V,低压差pnp,小电流稳压器 TPS71025D：极低压差PMOS稳压器 TPS71025P：极低压差PMOS稳压器 TPS7133QD：极低压差PMOS稳压器 TPS7133QP：极低压差PMOS稳压器 TPS7148QP：极低压差PMOS稳压器 TPS7150QD：极低压差PMOS稳压器 TPS7150QP：极低压差PMOS稳压器 TPS72118DBVT：微功耗,极低压差PMOS稳压器 TPS72218DBVR：微功耗,极低压差PMOS稳压器 TPS7233QP：微功耗,极低压差PMOS稳压器 TPS7248QP：微功耗,极低压差PMOS稳压器 TPS7250QD：微功耗,极低压差PMOS稳压器 TPS7250QDR：微功耗,极低压差PMOS稳压器 TPS7250QP：微功耗,极低压差PMOS稳压器 TPS72518KTT：微功耗,极低压差PMOS稳压器 TPS72618KTT：微功耗,极低压差PMOS稳压器 TPS7330QD：单输出低压差稳压器 TPS7330QP：单输出低压差稳压器 TPS7333QD：单输出低压差稳压器 TPS7333QDR：单输出低压差稳压器 TPS7333QP：单输出低压差稳压器 TPS7348QP：单输出低压差稳压器 TPS7350QD：单输出低压差稳压器 TPS7350QDR：单输出低压差稳压器 TPS7350QP：单输出低压差稳压器 TPS75133QPWP：快速瞬态响应1.5A低压差稳压器 TPS75233QPWP：快速瞬态响应2A低压差稳压器 TPS75318QPWP：单输出低压差稳压器 TPS75333QPWP：单输出低压差稳压器 TPS75433QPWP：快速瞬态响应2A低压差稳压器 TPS75518KC：1.8V,5A带输出电压检测的极低压差稳压器TPS75533KTT：3.3V,5A带输出电压检测的极低压差稳压器TPS75533KTTT：3.3V,5A带输出电压检测的极低压差稳压器TPS75718KC：1.8V,3A带输出电压检测的极低压差稳压器

串联稳压电路工作原理

知识原理要点 直流稳压电源原理框图如图4－1 所示。 四、实验原理 图为串联型直流稳压电源。它除了变压、整流、滤波外，稳压器部分一般有四个环节：调整环节、基准电压、比较放大器和取样电路。当电网电压或负载变动引起输出电压Vo变化时，取样电路将输出电压Vo的一部分馈送回比较放大器与基准电压进行比较，产生的误差电压经放大后去控制调整管的基极电流，自动地改变调整管的集一射极间电压，补偿Vo 的变化，从而维持输出电压基本不变。 当输入电压(VI)改变时，能自动调节(VCE)电压的大小，使输出电压(Vo)保持恒定。例如：VI↑→Vo↑→经取样和放大电路后→IB↓→VCE↑→Vo↓ VI是整流滤波后的电压，T为调整管，A为比较放大电路，VREF为基准电压，它由稳压管Dz与限流电阻R构成。R1与R2组成反馈网络，是用来反映输出电压变化的取样环节。

工作原理图及功能方框图 假设由于某种原因（如电网电压波动或者负载电阻变化等）使输出电压上升，取样电路将这一变化趋势送到比较放大管的基极，与发射极基准电压进行比较，并且将二者的差值进行放大，比较放大管的基电极电位（即调整管的基极电位）降低。由于调整管采用射极输出形式，所以输出电压必然降低，从而保证Uo基本稳定。 稳压电路由于直接用输出电压的微小变化量去控制调整管。其控制作用较小，所以，稳压效果不好。如果在电路中增加一级直流放大电路，把输出电压的微小变化加以放大，再去控制调整管，其稳压性能便可大大提高，这就是带放大环节的串联型稳压电路。 当输入电压Ui增大(或减小)时，串联型稳压电路的稳压原理可用电路来说明。图中可变电阻R与负载RL相串联。若RL不变。增大(或减小)R值使输入电压Ui变化全部降落在电阻R

LDO原理介绍

什么是LDO ？ 什么是 LDO? LDO 是一种线性稳压器。线性稳压器使用在其线性区域内运行的晶体管或 FET ，从应用的输入电压中减去超额的电压，产生经过调节的输出电压。所谓压降电压，是指稳压器将输出电压维持在其额定值上下 100mV 之内所需的输入电压与输出电压差额的最小值。正输出电压的 LDO （低压降）稳压器通常使用功率晶体管（也称为传递设备）作为 PNP 。这种晶体管允许饱和，所以稳压器可以有一个非常低的压降电压，通常为 200mV 左右；与之相比，使用 NPN 复合电源晶体管的传统线性稳压器的压降为 2V 左右。负输出 LDO 使用 NPN 作为它的传递设备，其运行模式与正输出 LDO 的 PNP 设备类似。 摘要：本文论述了低压差线性稳压器(LDO)的基本原理和主要参数，并介绍LDO 的典型应用和国内发展概况。 引言 便携电子设备不管是由交流市电经过整流(或交流适配器)后供电，还是由蓄电池组供电，工作过程中，电源电压都将在很大范围内变化。比如单体锂离子电池充足电时的电压为4.2V ，放完电后的电压为2.3V ，变化范围很大。各种整流器的输出电压不仅受市电电压变化的影响，还受负载变化的影响。为了保证供电电压稳定不变，几乎所有的电子设备都采用稳压器供电。小型精密电子设备还要求电源非常干净（无纹波、无噪声），以免影响电子设备正常工作。为了满足精密电子设备的要求，应在电源的输入端加入线性稳压器，以保证电源电压恒定和实现有源噪声滤波[1]。 一．LDO 的基本原理 低压差线性稳压器(LDO)的基本电路如图1-1所示，该电路由串联调整管VT 、取样电阻R1和R2、比较放大器A 组成。 取样电压加在比较器A 的同相输入端， 与加在反相输入端的基准电压Uref 相 比较，两者的差值经放大器A 放大后， 控制串联调整管的压降，从而稳定输出 电压。当输出电压Uout 降低时，基准电 压与取样电压的差值增加，比较放大器 输出的驱动电流增加，串联调整管压降 减小，从而使输出电压升高。相反，若 输出电压Uout 超过所需要的设定值，比 较放大器输出的前驱动电流减小，从而 使输出电压降低。供电过程中，输出电 压校正连续进行，调整时间只受比较放大器和输出晶体管回路反应速度的限制。 应当说明，实际的线性稳压器还应当具有许多其它的功能，比如负载短路保护、过压关断、过热关断、反接保护等，而且串联调整管也可以采用MOSFET 。 二．低压差线性稳压器的主要参数 1．输出电压(Output Voltage) 图1-1 低压差线性稳压器基本电路

线性稳压器的基础

线性稳压器又称为三引脚稳压器或降压器等，由于电路简单而容易使用，是许多设计者以前早就耳熟能详的电源。过去由分立器件所构成，IC化普及后变得既简便又小型，被使用在各种不同电源的应用中。近年电子设备要求必须具有高效率，需要大输出功率的设备逐渐以开关电源为主流，不过简单又省空间且低噪声的线性稳压器则是哪里都用得到的电源。 本项从线性稳压器的工作原理开始，说明其主要规格与热计算。 线性稳压器基本上由输入、输出、GND引脚所构成，可变输出则在此增加反馈输出电压的反馈（feed back）引脚(参考图1)。 线性稳压器内部电路概述如图2所示。基本上由误差放大器（误差检测用运算放大器）、基准电压源、输出晶体管所构成。输出晶体管虽用Pch MOSFET，但也可使用Nch的MOSFET、双极的PNP、NPN晶体管。 图2:内部电路概述 工作是完全模拟，是使用了运算放大器基本控制电路之一，即反馈（feed back）环路。输入或负载变动后，即使输出电压开始变动，误差放大器也会连续比较来自稳压器输出电压的反馈电压和基准电压，调整功率晶体管使差分为零，将VO维持恒定。这是反馈环路控制稳定化（调节）。具体上如前所述，误差放大器非反转引脚的电压由于经常与VREF相同，故流向R2的电流将会恒定。流向R1和R2的电流通过REF÷R2可以求得，故Vo将为此电流×（R1＋R2）。这就是欧姆定律，公式如下： 关键要点: ?使用误差放大器的反馈环路控制让线性稳压器的输出稳定。 线性稳压器的电路构成虽然基本上为图5的反馈环路电路，不过压差电压会因输出晶体管种类而异。

标准型和LDO型有极大不同，而LDO型中更可分为3种。使用双极NPN晶体管的LDO虽然品种不太多，但可以处理大电流。甚至可达10A之高，但压差电压则为1V～2V以下，在LDO 中为高压类。双极PNP晶体管的LDO目前是双极系LDO主流。起初很难克服启动时的浪涌电流或电流容量问题，不过已逐渐改善。输出晶体管使用MOSFET的产品可支持更低输出电压、以支持电池驱动应用产品的低功耗需求。 图5:基本电路和输出晶体管 图6:输出晶体管和压差电压 关键要点: ?压差电压视因使用的输出段（控制）晶体管种类而异，故根据使用条件分开使用。 系列稳压器、三引脚稳压器、降压器、LDO。这些想必有听过的名称全都是指线性稳压器。除了这些名称，根据其功能或方式可以分成几类。

交流净化稳压电源电路

交流净化稳压电源原理及维修技术 1.概述 目前我国的供电电压仍然存在较大的波动。在用电高峰期电压不足180V，负荷最小时电压高达240V以上，波动范围一般在-20%～+10%之间，而一些城镇农村的小电网电压波动范围更大，为140～250V(-40%～+15%)。对于拥有大批进口、精密贵重仪器设备的单位来说，电压波动将造成很大的危害。某校实验室在一次实验中，电压突然异常升高，几乎所有开启的设备包括一台美国进口的液相色谱仪，都受到不同程度的损坏。仅色谱仪的维修就花费3600美元(合人民币3万余元)，而且实验教学、科研项目研究长时间中断，后果极为严重。配有交流稳压电源的另一实验室当电压异常时，除交流稳压电源报警外，无任何设备损坏。可见，交流稳压电源除稳压外，对负载也起了一定的保护作用。因此，交流稳压电源越来越受到人们的重视，并成为各单位的必配设备。 交流稳压电源有多种，但有的因性能指标等各方面原因已基本淘汰。取而代之的是近几年发展迅速的交流净化稳压电源，该电源的基本原理与可控硅移相调压式比较相似。下面以江苏淮阴仪器仪表厂生产的亚光牌JJW2系列交流净化稳压电源为例介绍，该电源采用先进的正弦能量分配技术、功率滤波器技术综合设计，集稳压与抗干扰功能为一体。具有可靠性、精度、效率高，稳压范围宽、抗干扰能力强等优点。曾多次获奖，市场份额较大，具有一定的代表性。 2.工作原理 交流净化稳压电源由调整电路、零脉冲产生电路、同步锯齿波发生电路、脉宽调制驱动放大电路、误差取样放大电路、直流稳压电源、过压保护电路等部分组成，见图1。

图1 交流净化稳压电源工作框图 交流净化稳压电源原理图如图2。自耦变压器T1、双向可控硅SCR、电感L1、三次谐波和五次谐波滤波器等构成调整电路。L1与SCR相串联组成一个随SCR导通角(0°～180°)改变的可变电感，且与L3、C1的串联电路并联构成一个可变电抗器。自耦变压器T1的初级与可变电抗器串联接入市电，输出交流电压为市电电压与T1次级电压的矢量和。R1、R2、D1～4、光电耦合器IC1(4N25)构成零脉冲发生电路。D1～4是一个桥式整流电路，它将L1与SCR串联电路两端的50Hz交流电压整流成100Hz的单向脉动电压，输入IC1的1、2脚，于是在IC1的5脚输出正向零脉冲电压到IC2的2、6脚。IC2(NE555)、R3～4、Q1、D5、D6、C10构成锯齿波发生电路。当IC2的2、6脚输入过零脉冲前，IC2-7脚呈高阻态，C10由Q1、D5、D6、R3、R4构成的恒流源电路充电，C10上的电压线性上升；当IC2的2、6脚输入过零脉冲时IC2-7脚呈低阻态，C10放电，零脉冲过后IC2-7脚又呈高阻态，C10充电。这样，IC2-7脚输出与零脉冲同步的锯齿波至IC3(LM324)-10脚，变压器B2、桥式整流D13～16、W2、R13～14、C7～8构成取样电路。它输出一个与交流输出电压成正比的误差信号电压至运算放大器IC3-12脚同相端进行放大。脉宽调制驱动放大电路由运算放大器IC3的8、9、10脚，Q3等组成；同样端10脚输入来自IC2-7脚的同步锯齿波电压；反相端9脚输入误差取样放大的直流信号；IC3-8脚输出宽度受控的脉冲电压经Q3放大后触发双向可控硅。变压器B2，桥式整流D9～12，滤波电容C5～6，三端稳压IC4(7812)构成直流稳压电源，给有关电路提供12V电源。 图2 JJW系列精密交流净化稳压电源原理图 交流净化电源的稳压过程：当输出电压升高时，桥式整流D13～16输出的误差取样电压升高，运算放大器IC3同相端12脚电压升高，IC3-14脚输出到脉宽调制器IC3的反相端9脚的电压升高，IC3同相端10脚输入的同步锯齿波电压幅度不变，

理解LDO(低压差线性稳压器)的一些术语和定义

Translated by flytigery 2007/8/16 简介 这篇报告告诉你如何理解LDO的一些术语和定义，如稳压块的压降，静态电流，待机电流，效率，瞬态响应，线性/负载调整率电源纹波抑制比，输出噪声电压，精度，功耗等。而且在介绍每一个概念时都给出了例子加以说明。 1压降 压降被定义为输入电压与输出电压之间的差，当输入电压下降到一定程度时输出电压将不再维持在一个恒定的电压。 该点发生在输入电压不断接近输出电压时。 图1是一个典型的LDO 电路，在非调整区域PMOS可以看作一个电阻，电压降下量可以表示为 Vdropout=Io*Ron 举个例子，下图是TPS76733的输入输出特性，输出1A的时候它的压降是350mV，从输入电压是3.65V的时候输出电压就开始下降从2V到3.65V是该LDO的非调整区域。输入电压如果低于2V将不会有输出，也就是说LDO不动作。比较低的电压降有利于提高LDO 的效率。 2静态电流 静态电流，也被叫做流向地的电流，定义为输出电流与输入电流的差。图3定义了静态电流Iq=Ii-Io。减小静态电流有助于提高LDO 的效率。 静态电流由调整管的偏置电流（比如说参考电压消耗电流，采样电阻消耗电流，误差放大器消耗电流）和驱动调整管基级的电流组成它的大小主要由调整管，LDO的结构，和环境温度决定。 对于双级型晶体管，静态电流随着负载电流成比例的增加，因为双级型晶体管是电流驱动器件。另外在非调整区域，由于发射级和基级寄生电流路径的影响静态电流也会增加，该寄生电流路径是由于基级电压比输出电压低所引起的。 对于MOS管，静态电流几乎不随负载的变化而变化，几乎是一个恒定值，因为MOS管是电压驱动器件。对采用MOS管的LDO来说对静态电流有贡献的只有参考电压的消耗，采样电阻消耗电流，误差放大器消耗电流。在应用中如果对静态电流的消耗比较苛刻的话，最好是采用MOS管作为调整管的LDO 理解LDO的一些术语和定 义