LDO设计基础资料总结_ldo详细仿真设计 - CSDN文库

线性稳压器

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LDO 设计小结

该文档主要记载自 2010 年 12 月至今（2011 年 1 月）的一些工作，主要是关于 LDO

方面的。虽然没有做出符合设计指标的东西，但学到了很多有关 LDO 的基本知识，也

做了一些尝试，算是有了一些设计心得，在这篇文档里整理一下。

一.LDO 基本知识

1.LDO 的定义

LDO 是 low drop-out regulator 的简称，即低压差稳压器，是一种线性电压稳压器，

属于电源管理类的一种产品。其基本功能是在一定输入电压变化范围和负载变化范围内

保证稳定的输出电压，同时具有较高的稳定性（由于电路构成反馈环路），较好的瞬态

响应过程（因为输出电压的抖动会影响负载电路的性能，尤其是 Analog&RF 电路），优

良的噪声性能及电源抑制比等。LDO 的典型结构框图如下：

V

ref

Pass

Element

图中 pass element 即前文提到的可变电阻，可以用 bipolar 或 CMOS 晶体管来实

现，早期的 LDO 都是利用 bipolar 管作为 pass element，现在正在被 CMOS 管所取代。

PMOS 和 NMOS 晶体管都可以用来做 pass element，两者的性能差异比较大，这在后

文会详细介绍。pass element 加上取样电阻网络（即图中的分压串联电阻）以及误差放

大器（error amplifier）构成了负反馈环路，用来稳定输出电压。这里需要注意的是运放

的极性一定不能接反，否则无法实现稳压的功能。具有要求就是使环路为负反馈，这需

要结合 pass element 的选取（NMOS 还是 PMOS）来确定。另外，LDO 还需要一个稳

定的基准电压，即图中的 Vref，该电压通常由 bandgap 电路产生。在工业应用中，LDO

电路还应包括过流保护及过热保护等电路。

最近几年 LDO 的研究非常热，原因是 LDO 大量地应用于手持式设备等电池供电的

场合。这也对 LDO 的设计提出了更高的要求，包括极低的静态功耗和较高的转换效率

（从而提高电池的使用寿命），低电源电压的工作环境等。

2.相关指标定义

这里给出 LDO 的典型指标定义，包括线路及负载调整率，drop-out 电压，输出电

压抖动，电流效率，输出噪声，电源抑制比等。

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忧伤的小猿猿

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