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LDO

如何使用超低噪声LDO提供“干净”的电源

selina /

线性稳压器集成电路(IC)将电压从较高电平降至较低电平,且无需电感。低压差(LDO)线性稳压器是一种特殊类型的线性稳压器,其压差(需要保持稳压的输入和输出电压之间的差值)通常低于400 mV。早期的线性稳压器设计提供大约1.3 V的压差,这意味着对于5 V的输入电压,器件进行调节可实现的最大输出仅为3.7 V左右。然而,在当今更复杂的设计技术和晶圆制造工艺条件下,“低”大致定义为<100mV到300mV左右。

此外,虽然LDO稳压器通常是任何给定系统中成本最低的元件之一,但从成本/效益角度来说,它往往是最有价值的元件之一。除了输出电压调节之外,LDO稳压器的另一个关键任务是保护昂贵的后端负载免受恶劣环境条件的影响,例如电压瞬变、电源噪声、反向电压、电流浪涌等。

简而言之,其设计必须坚固耐用,包括所有的保护功能,以抑制在保护负载的同时由环境带来的性能影响。许多低成本的LDO线性稳压器因没有必要的保护功能而失效,不仅会对稳压器本身造成损害,而且还会损坏后端负载。

<strong>LDO稳压器与其他稳压器的比较</strong>

低压降压转换和调节可以通过各种方法来实现——

LDO的运行困境:低裕量和最小负载

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<strong>作者:Glenn Morita</strong>

基于深亚微米工艺的最新千兆级模拟电路对电源电压的要求越来越低,在有些情况下,还不到 1 V。这些高频电路往往需要较大的供电电流,因此,可能在散热方面存在困难。设计目标之一是使功耗降至电路性能绝对需要的水平。

开关模式 DC-DC 转换器是最高效的电源,有些器件效率可超过95%,但其代价是电源噪声,通常在较宽带宽范围内都存在噪声问题。通常用低压差线性调节器(LDO)清除供电轨中的噪声,但也需要,在功耗和增加的系统热负荷之间做出权衡。为了缓解这些问题,使用 LDO 时,可使输入和输出电压之间存在较小的压差(裕量电压)本文旨在讨论低裕量电压对电源抑制和总输出噪声的影响。

<strong>LDO 电源抑制与裕量</strong>

LDO 电源抑制比(PSRR)与裕量电压相关——裕量电压指输入与输出电压之差。对于固定裕量电压,PSRR 随着负载电流的提高而降低,大负载电流和小裕量电压条件下尤其如此。图 1 所示为 ADM7160 超低噪声、2.5 V 线性调节器在 200 mA 负载电流和 200 mV、300 mV、500 mV 和 1 V 裕量电压条件下的 PSRR。

LDO的运行困境:低裕量和最小负载

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<strong>LDO 裕量及其对输出噪声和 PSRR 的影响</strong>

<strong>作者:Glenn Morita</strong>

基于深亚微米工艺的最新千兆级模拟电路对电源电压的要求越来越低,在有些情况下,还不到 1 V。这些高频电路往往需要较大的供电电流,因此,可能在散热方面存在困难。设计目标之一是使功耗降至电路性能绝对需要的水平。

开关模式 DC-DC 转换器是最高效的电源,有些器件效率可超过95%,但其代价是电源噪声,通常在较宽带宽范围内都存在噪声问题。通常用低压差线性调节器(LDO)清除供电轨中的噪声,但也需要,在功耗和增加的系统热负荷之间做出权衡。为了缓解这些问题,使用 LDO 时,可使输入和输出电压之间存在较小的压差(裕量电压)本文旨在讨论低裕量电压对电源抑制和总输出噪声的影响。

<strong>LDO 电源抑制与裕量</strong>