“線性”串聯(lián)穩(wěn)壓器(見(jiàn)圖1)通常包括一個(gè)基準(zhǔn)電壓源、一個(gè)比例輸出電壓與基準(zhǔn)電壓比較環(huán)節(jié)、一個(gè)反饋放大器和一個(gè)串聯(lián)調(diào)整管組成(雙極型晶體管或FET 管)組成,用放大器控制穩(wěn)壓器的壓降維持要求的輸出電壓值。例如,如果負(fù)載電流下降,會(huì)引起輸出電壓顯著上升,誤差電壓增大,放大器的輸出上升,調(diào)整管兩端的電壓會(huì)增加,因此輸出電壓回到其原始值。
圖1 基本的增強(qiáng)型PMOS LDO
在圖1中,誤差放大器和PMOS晶體管構(gòu)成壓控電流源。輸出電壓VOUT按分壓比(R1,R2)成比例下降,并且將其與基準(zhǔn)電壓(VREF)比較。誤差放大器的輸出控制增強(qiáng)型PMOS晶體管。
穩(wěn)壓器的“壓差”是指輸出電壓與輸入電壓之間的壓差,如果此輸入電壓繼續(xù)減小那么該電路便不能穩(wěn)壓。通常認(rèn)為當(dāng)輸出電壓下降到低于標(biāo)稱值100 mV時(shí)是達(dá)到的目標(biāo)。表征這LDO穩(wěn)壓器的關(guān)鍵指標(biāo)取決于負(fù)載電流和調(diào)整管的PN結(jié)溫度。
壓差對(duì)穩(wěn)壓器分為三類:標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)壓器、準(zhǔn)LDO和LDO 。
標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)壓器,通常使用NPN調(diào)整管,通常輸出管的壓降大約為2V。
準(zhǔn)LDO穩(wěn)壓器,通常使用達(dá)林頓復(fù)合管結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖2)以便實(shí)現(xiàn)由一只NPN晶體管和一只PNP晶體管組成的調(diào)整管。這種復(fù)合管的壓降,VSAT (PNP)+VBE (NPN) 通常大約為1V —比LDO高但比標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)壓器低。
圖2 準(zhǔn)LDO電路
LDO穩(wěn)壓器通常根據(jù)壓差要求作最佳選擇,通常壓差在100 mV~200 mV 范圍。然而,LDO的缺點(diǎn)是其接地引腳的電流通常比準(zhǔn)LDO或標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)壓器大。