在系统中成功运用低压差稳压器研究

数字负载的重要特征有线路调整率和负载调整率，以及瞬态下冲和过冲。在给低电压的微处理器内核供电时，精确的输出控制总是非常重要，没有足够的调整率将致使内核闭锁。数据手册中并不总是提供上述参数，瞬态响应图形也许表现出对瞬态信号不错的上升和下降响应速度。线路和负载调整率有两种方式表述：一种是输出电压随负载变化的偏离百分比，实际的V/I值，或者在规定负载电流条件下同时用两者表示。

为了节省功耗，数字LDO需要具有较低的Iq以延长电池寿命。便携系统有很长时间软件处于空闲状态，这段时间系统处于低功耗状态。在不活动时，系统将进入睡眠状态——要求LDO关闭，消耗电流不到1 ?A。当LDO处于睡眠模式时，所有电路（包括带隙参考）都将被关闭。当系统回到活动模式时，要求快速启动 ——在此期间数字供电电压必须不产生过高的过冲。过高的过冲将导致系统闭锁，有时需要拔出电池或按下主复位按钮才能解决问题，并重启系统。

LDO用于模拟和射频负载: 像ADP121和ADP130具有的低噪声和高电源抑制（PSR）性能对模拟环境中使用的LDO来说非常重要，因为模拟器件比数字器件对噪声更敏感。模拟LDO需求的主要来自无线接口要求——不损伤接收器或发送器，并在音频系统中不产生爆破音或嗡嗡声。无线连接非常容易受噪声的影响，如果噪声干扰到信号，接收器的效果将大打折扣。在考虑模拟线性稳压器时，器件要能抑制来自上游电源和下游负载的噪声，而且自身不增加噪声，这一点很重要。

模拟稳压器噪声的测量值用电压有效值（rms）和PSR表示，后者代表了抑制上游噪声的能力。增加额外的滤波器或旁路电容可以减小噪声，但增加了成本和体积。仔细和灵活的LDO内部设计也有助于噪声降低和电源噪声抑制。在选择LDO时，对涉及每个系统所需的总体性能的产品细节进行检查很重要。

关键的LDO指标和定义

备注：制造商数据手册首页一般是一些摘要信息，通常突出了一些吸引人的器件特性。关键参数经常强调典型的性能特征，但只有查阅了文档中的完整指标和其它数据后才能得到更完整的理解。另外，由于制造商提供指标的方式几乎没有标准可言，因此电源设计师需要理解用来获得电气指标表格中列出的关键参数的定义和方法。系统设计师应该密切关注关键参数，如环境和结点温度范围、图形信息中的X-Y刻度值 、负载、瞬态信号的上升和下降时间以及带宽。下面讨论与ADI公司LDO的表征和应用有关的一些重要参数。输入电压范围：LDO的输入电压范围决定了最低的可用输入电源电压。指标可能提供宽的输入电压范围，但最低输入电压必须超过压降加上想要的输出电压值。例如，150mV的压降对于稳定的2.8V输出来说意味着输入电压必须大于2.95V。如果输入电压低于2.95V，输出电压将低于2.8V。

接地（静态）电流：静态电流Iq就是输入电流IIN和负载电流IOUT之间的差值，在规定的负载电流条件下测量。对于固定电压稳压器，Iq等于接地电流Ig。对于可调稳压器，如ADP171，静态电流等于接地电流减去来自外部分压电阻网络中的电流。

关断电流：这是指设备禁用时LDO消耗的输入电流，对便携LDO来说通常低于1.0 uA。这个指标对于便携设备关机时长待机期间的电池寿命来说很重要。

输出电压精度：ADI公司的LDO具有很高的输出电压精度，在工厂制造时就被精确调整到±1%之内（25℃）。输出电压精度在工作温度、输入电压和负载电流范围条件下加以规定。误差规定为±x%最差情况。

线路调整率：线路调整率是指输出电压随输入电压变化而发生的变化率。为了避免由于芯片温度变化引起的误差，线路调整率的测量通常在低功耗状态或使用脉冲技术进行。

动态负载调整率：只要负载电流缓慢变化，大多数LDO都能轻松地保持输出电压接近恒定不变。然而，当负载电流快速改变时，输出电压也将发生改变。当负载电流发生变化时输出电压会改变多少就决定了负载瞬态性能。

压差：压差指保持电压稳定所需的输入电压和输出电压之间的最小差值。也就是说，LDO能够在输入电压降低时保持输出负载电压不变，直到输入电压接近输出电压加上压差，在这个点输出电压将“失去”稳定。压差应尽可能小，以使功耗最小，效率最高。当输出电压降低到低于标称值 100mV的电压时，通常被认为达到了这个压差。负载电流和结点温度会影响这个压差。最大压差值应在整个工作温度范围和负载电流条件下加以规定。

启动时间：启动时间被定义为使能信号的上升沿到VOUT接近其标称值的90%时的时间。这个测试通常是接上VIN、使能引脚从断开到接通的触发条件下进行测量。备注：在使能引脚连接VIN的某些情况下，启动时间可能会大幅增加，因为带隙参考需要一定的稳定时间。在稳压器需要频繁关闭和启动以节省功耗的便携系统中，稳压器的启动时间是一个重要的考虑因素。

限流阈值：限流阈值被定义为输出电压下降到给定典型值的90%时的负载电流。例如，3V输出电压的限流阈值被定义为造成输出电压下降到3.0V的90%或2.7V时的负载电流。

工作温度范围：工作温度范围可以由环境温度和结点温度加以规定。由于LDO会发热，因此IC的工作温度总是超过环境温度，比环境温度高出多少取决于工作状态和PCB热设计。数据手册上规定有最大结点温度（TJ），因为在最大结点温度之上工作过长的时间会影响器件的可靠性——统计学上称为平均故障时间（MTTF）。

热关断（TSD）：大多数LDO具有自动温度调节装置，用于防止IC发生热失控。当结点温度