低压降稳压器(LDO)的压降是多少?

在上一篇文章中,我们讨论了“实际电源抑制比(PSRR)-第四部分”,并通过示例解释了PSRR参数。

上一篇文章第1部分:什么是LDO噪声?第2部分:什么是集成噪声?第3部分:什么是PSRR? -第3部分-第4部分:现实中的电源抑制比(PSRR)-第4部分本文继续本系列文章,着重介绍“低压差”的含义。

并介绍了安森美半导体的低压降和低压降值极低的LDO产品和解决方案。

您的应用程序是否需要低压差LDO?我们将解释压降的含义,测量方法,以及具有标准压降和极低压降的LDO之间的差异。

LDO必须具有比电压降参数更高的裕量VIN – VOUT。

压降是LDO正常运行的最关键参数之一。

电压降是需要适当调整LDO的VDO = VIN – VOUT,NOM之差。

VOUT,NOM是LDO处于稳定状态时输出端输出电压的标称值。

通常在VOUT低于标称值(约3%)或100 mV时测量压降值。

当VOUT下降时,例如大约100mV,很容易测量该值。

电压降参数通常是针对标称输出电流测量的,因为电压降是在VOUT下降时(比VOUT,NOM低约3%)测量的。

因此,输出必须以灌电流模式连接到电流源,例如,将有功负载连接到恒定的灌电流。

如果将电阻连接到输出,则负载输出电流将减小,并且测量将无效,请参见下图。

图1(电压降面积和电压调节面积)图2(电压降值测量)LDO应该在VIN和VOUT之间具有电压差,并具有较高的VDO电压降值以实现良好的动态性能。

大多数LDO都有一个通过器件P沟道MOSFET(PMOS),这对于较低的输出电压来说有点不利。

当标称输出电压VOUT,NOM为低时,带有PMOS导通器件的LDO的压降VDO将增加。

例如,假设我们使用的是NCP161,请查看下表。

您可以看到1.8 V选项的压降远高于3.3 V选项的压降。

PMOS器件LDO具有缺点,因为它们具有相当高的最小输入电压VIN,MIN。

NCP110还是具有超低VIN的PMOS器件LDO。

VIN,MIN = 1.1V。

NCP110的最低输出电压选项在0.6 V时具有500 mV的电压降。

如果需要非常低的电压降或接近0 V的输出电压选项,则可以使用偏置轨LD​​O。

该LDO具有一个N通道MOSFET(NMOS),它是一个通过器件,它需要连接到一个辅助电源VBIAS,该电源比VOUT高大约1 V – 2 V,以实现极低的压降。

偏置导轨LDO的结构与普通LDO的结构相同,但内部模块的电源(除直通器件外的所有器件)均未连接至VIN。

它仅用作辅助电源。

这些设备的一些示例是NCP130,NCP134,NCP137和NCP139。

与具有PMOS传输器件的LDO相比,具有NMOS传输器件的LDO的电压降几乎不受输出电压的影响。

这些设备在额定输出电流下的VDO压降值在40 mV至150 mV的范围内。

但是必须如上所述连接VBIAS电压,否则由于采用伏特单位,电压降会高得多。

在下图中,您可以看到当VBIAS-VOUT差减小时,NCP134的压降会发生什么,从而VBIAS电压不够高。

图3(NCP134的压降取决于VBIAS-VOUT)也可以使LDO带通器件为NMOS,但不提供VBIAS功率。

有一个用于为内部模块供电的电荷泵。

电荷泵器件从VIN电源产生两倍的内部VBIAS电压。

图4(NCP134和NCP161之间的压降差)在图4中,您可以看到带有PMOS传输器件的LDO和带有NMOS传输器件的LDO之间的电压降差。

具有PMOS导通器件的LDO通常在零输出电流时具有非零的压降值。

LDO压降的这部分是内部基准电压的压降。

第二部分是由传导装置的尺寸设定的电压降。

带有NMOS导通器件的LDO具有由VBIAS电压提供的内部基准。

因此,它没有第一部分。

具有NMOS传输设备的LDO的压降仅由传输设备的大小来设置。

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