LDO电路设计及关键参数
在硬件设备开发的过程中，相信很多工程师都会用到ldo。提及ldo，与之对应的即为dc-dc。其两者经常会进行对比。小白在去年暑假面试时，就有不少考题问过这两者的区别以及各自的优劣势。ldo相对来说还是很常用的，今天小白就来讲讲ldo。
ldo(low-dropout linear regulator)即低压差线性稳压器。作为硬件设计最重要的一个电路模块之一，很多人一定会用到过。不管是集成式芯片还是自己亲手搭建的模块，大家应该都要有所了解。
首先先讲一下，运用误差放大器搭建的分离式的ldo。
图为最简单的ldo电路图。
主要运用到了，误差放大器，nmos管，电阻。
对于out端电压的计算，根据运放的虚短与虚断，计算出来其out值为3.6v，其主要与参考电压vcc1以及r1,r2有关。所以这个ldo电路图主要是用作5v转3.6v。
此电路主要用到了mos管的可变电阻的特性来保持输出端电压的稳定。当后级负载因为其他不稳定的因素导致out端电压上升时，此时，其分压给误差放大器的“+”级的电压变大，致使与负极的参考电压的压差变大，根据运放的uo=a*(u±u-)可知输出电压变大。mos管工作在可变电阻区，此时电阻变大，使得电路压差变大，致使out端电压降下来以保持输出稳定。
前面说了，输出电压主要与参考电压以及r1 r2相关。但也不是输入电压就可以任意值了。根据输出电压为3.6v即mos管的s极电压为3.6v，以及mos管的uds的击穿电压，我们可以推算出其最大输入电压为多少。
芯片方面，较为集成。制造ldo芯片的厂家有很多例如ti,utc,艾为，eta等。其中小白用到过的ldo厂家有艾为和eta。
不同厂家，不同型号的ldo，其内部结构不一样，在电路设计中往往会有差别。但究其原理还是和上述的分离式一样。不过是集成到芯片内部。
虽内部结构不同，但终究在研究时，其主要关注的参数还是那几个，下面小白来讲讲ldo的几个关键参数。(以艾为的aw37030d180dnr型号的ldo作为本次描述的案例)
输入&输出电压
在选型时，首先关注的即为ldo的输入&输出电压。往往参考手册上给的ldo的输入值往往是一个范围，输出是固定的数值。
其输入范围为1.9v-5v。但是其输出为1.8v。
电源抑制比
表示ldo对输入端上的噪声的抑制能力。在很多场合下，ldo是接在dc-dc电路的后面的，其主要目的就是为了抑制噪声。
psrr=20lg[(vin-vripple)/( vout-vripple)]
高psrr的ldo对输出纹波的抑制作用还是很明显的。
我们经常会在datesheet上看到类似这种曲线图。
100k到1mhz内的psrr非常重要，这个是dcdc的噪声频率范围，ldo经常作为dcdc的下一级，要有能力滤除来自dcdc的大量噪声。
在adc，dac，camera的avdd供电上，我们要选择psrr大于80db(@100hz)的ldo
额定输出电流
即通过ldo的额定电流。在设计时，要尤为主要到这一点。同时在ldo的datesheet上，我们往往会看到电流电压曲线图。
从图中我们可以看到 同一款ldo，在流经不同的电流下，其输出电压值也会有略微的变化。
ldo温度性能
很多电子元器件都有规定的工作的温度范围，ldo也是。不同的封装其温度性能也不一样。
从图中可以看到，其类似电流值一样，在不同的环境下，对ldo的输出有不同的影响。
静态电流i q
即外部负载电流为0时，ldo内部电路供电所需的电流。其中，静态电流会受到外部输入电压以及温度影响。如图所示。
瞬态响应
在ldo应用中，输入电压和输出负载有时候会有剧烈的变化。ldo的输入端可能会因为供电设备的电压波动而造成ldo的输入端电压剧烈变化的情况。输出端可能会出现输出负载的切换，出现某部分负载启动或停止等情况。这些情况都会造成ldo输出电压产生波动。我们可以通过ldo的瞬态响应曲线来了解ldo在遇到输入电压或负载电流在剧烈变化时ldo输出电压的变化情况。具有良好瞬态响应的ldo，在输入电压或负载电流在剧烈变化时，ldo的输出电压波动幅度小，恢复时间快。
当负载电流发生急剧变化时，输出电压也是非常稳定的。
从图中，我们可以看出在输入端电压发生急剧变化时，ldo的输出几乎不受影响。
电路设计
ldo分为四个引脚，分别为输入输出，使能以及接地端。
in端接电源输入端，例如dc-dc输出端或者其他供电端，同时输入端接一个小电容。
out端接负载。同时再接一个小电容。
ce端即使能端，ldo工作与否，可以观察使能端是否为高电平。
gnd端接地。
在电路设计中，在输入输出端各挂上一个电容接地，可以获得更好的瞬态响应，同时也起到滤波的作用。对于电容的选择，datesheet上往往给了参考，我们设计时可以对给定的参考进行选择。
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ldo(low-dropout linear regulator)即低压差线性稳压器。作为硬件设计最重要的一个电路模块之一，很多人一定会用到过。不管是集成式芯片还是自己亲手搭建的模块，大家应该都要有所了解。
首先先讲一下，运用误差放大器搭建的分离式的ldo。
图为最简单的ldo电路图。
主要运用到了，误差放大器，nmos管，电阻。
对于out端电压的计算，根据运放的虚短与虚断，计算出来其out值为3.6v，其主要与参考电压vcc1以及r1,r2有关。所以这个ldo电路图主要是用作5v转3.6v。
此电路主要用到了mos管的可变电阻的特性来保持输出端电压的稳定。当后级负载因为其他不稳定的因素导致out端电压上升时，此时，其分压给误差放大器的“+”级的电压变大，致使与负极的参考电压的压差变大，根据运放的uo=a*(u±u-)可知输出电压变大。mos管工作在可变电阻区，此时电阻变大，使得电路压差变大，致使out端电压降下来以保持输出稳定。
前面说了，输出电压主要与参考电压以及r1 r2相关。但也不是输入电压就可以任意值了。根据输出电压为3.6v即mos管的s极电压为3.6v，以及mos管的uds的击穿电压，我们可以推算出其最大输入电压为多少。
芯片方面，较为集成。制造ldo芯片的厂家有很多例如ti,utc,艾为，eta等。其中小白用到过的ldo厂家有艾为和eta。
不同厂家，不同型号的ldo，其内部结构不一样，在电路设计中往往会有差别。但究其原理还是和上述的分离式一样。不过是集成到芯片内部。
虽内部结构不同，但终究在研究时，其主要关注的参数还是那几个，下面小白来讲讲ldo的几个关键参数。(以艾为的aw37030d180dnr型号的ldo作为本次描述的案例)
输入&输出电压
在选型时，首先关注的即为ldo的输入&输出电压。往往参考手册上给的ldo的输入值往往是一个范围，输出是固定的数值。
其输入范围为1.9v-5v。但是其输出为1.8v。
电源抑制比
表示ldo对输入端上的噪声的抑制能力。在很多场合下，ldo是接在dc-dc电路的后面的，其主要目的就是为了抑制噪声。
psrr=20lg[(vin-vripple)/( vout-vripple)]
高psrr的ldo对输出纹波的抑制作用还是很明显的。
我们经常会在datesheet上看到类似这种曲线图。
100k到1mhz内的psrr非常重要，这个是dcdc的噪声频率范围，ldo经常作为dcdc的下一级，要有能力滤除来自dcdc的大量噪声。
在adc，dac，camera的avdd供电上，我们要选择psrr大于80db(@100hz)的ldo
额定输出电流
即通过ldo的额定电流。在设计时，要尤为主要到这一点。同时在ldo的datesheet上，我们往往会看到电流电压曲线图。
从图中我们可以看到 同一款ldo，在流经不同的电流下，其输出电压值也会有略微的变化。
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从图中可以看到，其类似电流值一样，在不同的环境下，对ldo的输出有不同的影响。
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即外部负载电流为0时，ldo内部电路供电所需的电流。其中，静态电流会受到外部输入电压以及温度影响。如图所示。
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当负载电流发生急剧变化时，输出电压也是非常稳定的。
从图中，我们可以看出在输入端电压发生急剧变化时，ldo的输出几乎不受影响。
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ldo分为四个引脚，分别为输入输出，使能以及接地端。
in端接电源输入端，例如dc-dc输出端或者其他供电端，同时输入端接一个小电容。
out端接负载。同时再接一个小电容。
ce端即使能端，ldo工作与否，可以观察使能端是否为高电平。
gnd端接地。
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