LDO工作參數(shù)詳細(xì)解析設(shè)計(jì)筆記

1、LDO工作參數(shù)解析LDO是個(gè)很簡單的器件，但是我跟客戶溝通的過程中，發(fā)現(xiàn)客戶工程師的技術(shù)水平參差不齊，有的 工程師只是follow別人以前的設(shè)計(jì)，任何原理和設(shè)計(jì)方法都不懂，希望大家看完這篇文章都能成為 LDO專家。第一個(gè)問題：什么是LDO?LDO即low dropout regulator ,是一種低壓差線性穩(wěn)壓器。我們常用的7805等等常常被稱為LDO, 其實(shí)7805這種芯片dropout電壓大的不要不要的，以LM78L05 為例，大電流的最小壓降要在2V 以上，比如一個(gè)應(yīng)用需要 6v轉(zhuǎn)5v,LM78L05 就不合適了。一 DROPOUT CONDITIONS2.52.0151.0_ I 2

2、% of Vqut650255075100125JUNCTION TEMPERATURE PC)Figure 3. Dropout Voltage第二個(gè)問題：LDO為什么能穩(wěn)定？LDO的原理框圖如下，輸出電壓經(jīng)過反饋電阻分壓到 FB引腳，當(dāng)輸出電壓高于設(shè)定值時(shí)，內(nèi)部回路會(huì)改變驅(qū)動(dòng)電壓，使得管子的導(dǎo)通壓降增大，從而降低輸出電壓。當(dāng)輸出電壓低于設(shè)定值時(shí)，內(nèi)部回 路會(huì)改變驅(qū)動(dòng)電壓，使得管子導(dǎo)通壓降減小，從而提高輸出電壓。完美的閉環(huán)負(fù)反饋回路。 SV第三個(gè)問題：LDO有哪些重要參數(shù)?1. PSRR（電源電壓抑制比），是指LDO輸出對輸入紋波噪聲的抑制作用。這也是很多場合在 DC/DC后級另加一顆LDO

3、的原因（特別是后面接模擬傳感器或者 ADC/DAC時(shí)）。高PSRR的LDO對紋波的抑制效果還是很明顯的。如 TPS71701就是一款高PSRR的LDO.UVLO640吱7小250 kClLwrift1 20-V 日加U GapThermalSliuld 汕 口80一 m3HtrQCL那怎么判斷LDO的PSRR參數(shù)是否足夠呢，舉個(gè)簡單的例子，假設(shè) LDO前面的DC/DC的開關(guān)頻率是100khz , 100khz處的PSRR是50dB ,前端DC/DC 紋波大小100mv ,那LDO之后的紋波=100mv/10（50/20）=0.3mv。2. Noise （噪聲性能），不同于PSRR,噪聲是指LD

4、O自身產(chǎn)生的噪聲信號，低噪聲的LDO如LP5907 等等可以很好的降低LDO產(chǎn)生的額外噪聲。噪聲一般計(jì)算出的值是有效值（rms）,也可以用peak to peak來分析，那就需要再乘以一個(gè)系數(shù)（如乘以6）。保持Low Dropout Voltage參數(shù)1v。不過現(xiàn)在的LDO一股壓降都很低，像TPS7A71系列的LDO,Vdropout 只有 200mV。4. Transient response（ 動(dòng)態(tài)性能），一些應(yīng)用場合，負(fù)載變化劇烈，就需要增加輸出電容的同時(shí)也盡量選用動(dòng)態(tài)性能好的LDO芯片。比如LP5907就是一款動(dòng)態(tài)性能良好的LDOFREQUENCY |Hz)Figure 17,Dens

5、ity Test3. Low Dropout Voltage（低壓降），前面提到了這個(gè)參數(shù)，設(shè)計(jì)電路比如需要6v轉(zhuǎn)5V時(shí)，需要10100100010030103000 1000000 lOODOOOO1mA loadIQOitA loadOmA lodd0.V0NoiseLP5907 Load Transient Response年.畫一11正F值3 k L而可樂樂而生Source 3由MI Measure Clear2 Pk-Pk I Pk-Pk I M檔郵Thresholds5. Thermal (溫度性能).大家都知道LDO效率很低，那怎么去校驗(yàn)一個(gè) LDO是否合適呢？首先計(jì) 算功耗Pd

6、= (Vin-Vout ) lout，其次計(jì)算溫開，這里可以用熱阻 R JA來計(jì)算，溫升/=Pd*R JA , 最后計(jì)算芯片結(jié)溫Tj= Tambient+ Z<Tjmax(datasheet).下圖是各個(gè)封裝的可耐受功耗的基本大概情況。UK石井啊卻用 tJtaMB UMM ITVFPKm flLn0Jte sIXMIEM 雷 31n!)«!«7 Jim . 7-lnnFIEU LI EV MH E|MJ，中幻6. IQ (即靜態(tài)電流)一般電池供電的場合對靜態(tài)電流會(huì)有比較高的要求，一般LDO芯片的靜態(tài)電流的大小與芯片的其他性能成反關(guān)系，如低噪聲，高電源電壓抑制比，動(dòng)態(tài)性

7、能好的LDO靜態(tài)電流都偏大一些。低IQ的LDO也比較多，像TPS780系列的LDO, IQ Shutdown 只有18nA.什么是靜態(tài)電流 IQ (QUIESCENT CURRENT )靜態(tài)電流是指輸出電流為0時(shí)的輸入電流，即器件沒有輸出時(shí)本身消耗的電流，所以在LDO的datasheet中一般給出靜態(tài)電流和輸入電壓的關(guān)系曲線RT9193 (RICHTEKQuiescent CurrentIq Ven 之 1 2V, loul = OniA -901302RT9169 (RICHTEKGND Pin CurrentNo Load一47mAIqut = 1Q0mA410什么是地電流 IG (GROUND CURRENT )地電流指的是輸入電流和輸出電流之差，指的是 LDO在工作時(shí)自身消耗的電流(即，地電流表 征了芯片正常工作時(shí)，在特定的負(fù)載情況下，芯片消耗的電流)所以在datasheet中給出的是地電流和輸出電流之間的關(guān)系曲線總結(jié)