模拟版图丨低压差稳压器电路原理与应用

模拟版图丨低压差稳压器电路原理与应用

低压差稳压器（LDO）是线性直流稳压器的一种，其主要用途是基于不稳定的输入电压，提供稳定输出的直流电压电源。与一般线性直流稳压器相比，LDO能在更小的输出输入电压差下工作。

LDO具有电压跟踪、低压差、微消耗功率、小尺寸、极低的自噪声和静电流、更高的电源抑制比等特征。目前，LDO已经在市场上占有重要地位，广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑、汽车用电、传感器等小型电子设备中，为充电电池或子系统提供高效稳定的驱动电源。

LDO工作原理

当Vout由于负载变化或其他原因电压下降时，两个串联分压电阻两端的电压也会下降，进而A点电压下降；A点的电位和Vref电位相比较后使误差放大器减小输出，使得VG电位下降，Vin/VS电压不变，进而使得|Vs-Vg|=|Vgs|的压差增加(用Vgs和Vds的绝对值描述PMOS更直观)，从而输出电流Isd会增加；输出电流Isd增加会使得Vout上升，使得Vout又回到正常电位，完成一次反馈控制。

总结过程如下：

Vout↓-->Va↓-->Vg↓-->lout↑-->Vout↑

反馈网络：一般由两个电阻来实现电压的变化处理

从拓扑图可以看出，LDO内部主要由四个部分组成：基准电压、误差放大器、分压取样电路和MOS管调整电路。

首先，分压取样电路通过两个电阻对输出电压进行采样。误差放大电路将采样的电压输入到比较器的反向输入端，与正向输入端的基准电压（即期望输出的电压）进行比较，然后将比较结果进行放大。

MOS管调整电路将放大后的信号输出到MOS管的栅极，从而控制MOS管的导通电压，形成一个负反馈调节回路。MOS管输出电压等于输入电压减去导通电压，因此控制导通电压就相当于控制了LDO的输出电压。

当输出电压与基准电压相差较大时，比较器输出信号增强，MOS管压降减小，输出电压降低，从而使基准电压与输出电压更加接近。

从LDO的工作原理可以看出，LDO只能实现降压功能。