物聯網(IoT)終端對電壓要求較高，需要對AC/DC轉換器、蓄電池、鋰離子電池的輸出電壓進行精確調整后，才能為MCU、FPGA、ASIC等供電，這就需要諸如LDO線性穩壓器(Low Dropout Linera Regulator)之類的穩壓器件。

LDO技術原理

LDO是線性穩壓器的一種，也是應用最廣泛的一種穩壓器件。

線性穩壓器內部由調整管、取樣電阻、比較放大器組成。這里的調整管采用了在線性區域內運行的晶體管或FET，其原理是從輸入電壓中去除超額的電壓，產生一個經過調整的輸出電壓。

LDO原理圖

正輸出電壓的LDO(低壓降)穩壓器通常使用功率晶體管(也稱為傳遞設備)作為PNP，這種晶體管允許飽和，所以穩壓器可以有一個非常低的壓降電壓，通常為200mV左右。使用NPN復合電源晶體管的傳統線性穩壓器的壓降為2V左右。負輸出LDO使用NPN作為傳遞器件，其運行模式與正輸出LDO的PNP器件類似。

LDO線性穩壓器提供極低壓差，具有快速瞬態響應和出色的線路和負載調整特性，并具有在有線/無線和音頻系統、FPGA/DSP/μC電源，以及RF和儀器儀表領域的最終應用中增加性能價值的功能。

LDO分類

按應用，我們可將LDO線性穩壓器劃歸分立式調整元件線性穩壓器(LDO)、LDO+、負線性穩壓器(LDO)、正線性穩壓器(LDO)四種。

分立式調整元件線性穩壓器用于高電流、低壓差和快速瞬態響應應用，是一種超低成本解決方案。與外部調整元件配合使用時，分立式調整元件線性穩壓器為唯一易于使用的器件，可作為開關穩壓器的實用替代器件，提供相當的效率性能并節省可觀的成本。

LDO+在基本線性穩壓器性能基礎上，還具有其他功能和特性，如電壓、電流和溫度監控等高級功能，有助于提供診斷信息。此外，可編程限流、有源輸出放電或控制上游電源等特性進一步提高了LDO+設計的靈活性。

帶可編程限流的36V/600mA負線性LDO穩壓器

負線性穩壓器(LDO)具有附加功能，適合噪聲敏感型應用。這些負線性穩壓器具有超低噪聲、超高PSRR和緊湊型封裝尺寸以及極寬的輸入電壓范圍。

正線性穩壓器(LDO)具有極低壓差、快速瞬態響應和出色的線路和負載調整特性以及極寬的輸入電壓范圍，輸出電流范圍為100mA至10A，提供單個和多個輸出，適用于低壓、敏感電子產品或惡劣的工作環境。

參數說明

選擇LDO時，主要考慮輸入電壓Vinmax、Vinmin，輸入電流(Isupply)，輸出電流(Output Current)，輸出電壓(Output Voltage)，噪聲(RMS Noise)，壓差(Dropout Voltage)和封裝等參數，以及地電流、負載調整率、線性調整率、瞬態響應等特性。

LDO選型參數

1. 壓差(Dropout Voltage)

壓差是LDO的輸入和輸出的電壓差值。在一定的負載電流下，LDO以最小的輸入電壓維持正常的輸出電壓，此時輸入電壓與輸出電壓的差稱為最小壓差。負載電流不同，最小壓差也不同。

為保證輸出電壓穩定，實際應用中需要根據負載電流的大小來判斷保證正常的輸出電壓所需的最小壓差。壓差決定了LDO工作電壓范圍，低壓差表示可以接受更低的工作電壓，應用在輸入電壓更低的場合，并且降低了耗散功率，提高了效率。

2. 地電流(Ground Pin Current)

接地電流是LDO正常工作時地引腳流過的電流，是LDO工作時自身消耗的電流，也等于輸入電流與負載電流的差，當輸出電流為0時，該電流又稱靜態電流。

通常來說，地電流會隨著輸入電壓的增大而增大。在電池供電場合，小地電流LDO能夠提高設備的續航時間和供電效率。通常地電流與輸入電壓、溫度和負載電流等有關。

3. 負載調整率(Load Regulation)

在一定輸入電壓下，隨著負載電流的變化，LDO的輸出電壓也會有一定的變化。通過負載調整率這個參數我們就能知道LDO在不同的負載電流下，輸出電壓的變化范圍。所以負載調整率表征LDO在負載變化時，輸出維持穩定電壓的一種能力。

在某一恒定的輸入電壓下，可以通過改變負載電流，測試實際輸出電壓偏離與標稱電壓的百分比來得到負載調整率。一般來說，LDO負載調整率越小，穩壓能力越出色。

4. 線性調整率

在一定負載電流下，隨著輸入電壓的變化，LDO的輸出電壓也會有一定的變化。線性調整率表征LDO在輸入電壓變化時，輸出維持穩定電壓的一種能力。

通常，LDO線性調整率越小，則穩壓能力越出色。

5. 噪聲(RMS Noise)

對于大多數LDO器件來說，主要輸出噪聲源為經過放大的參考噪聲。雖然總輸出噪聲因器件不同而各異，但一般都是如此。就高性能LDO器件而言，常見的方法是添加一個降噪(NR)引腳，以消除參考噪聲。

6. 瞬態響應

在LDO應用中，輸入電壓可能會因為供電設備的電壓波動而劇烈變化，導致輸出端可能出現輸出負載的切換，出現某部分負載啟動或停止等情況。這些情況都會造成LDO輸出電壓產生波動，用戶在選型時可參考LDO的瞬態響應曲線。

一般來說，具有良好瞬態響應的LDO，在輸入電壓或負載電流在劇烈變化時，LDO的輸出電壓波動幅度很小，恢復時間也快。

審核編輯：湯梓紅