LDO线性稳压器电路图讲解

线性稳压器 Linear regulator，我们一般称为 LDO。LDO 是英文 Low Drop Out 的首字母缩写，其中的 Drop Out是指线性稳压器输入端到输出端之间的电压差，前面加了一个 Low 之后，其词性就变成了一个形容词，形容此线性稳压器在工作中可以在很小的电压差下输出稳定的电压，但可能是由于说“低压差线性稳压器”太复杂了， LDO 就变成了它的代名词。在实际的线性稳压器中，实现调压功能的关键组件是一个调整管，它就像一个可变电阻一样串接在供电源和负载之间，当输入电压或是负载电流发生变化时，受误差控制电路驱动的调整管就及时调整其呈现出来的电阻量，使得负载端的电压总是处于恒定状态，下图展示了这一系统的内部结构：

从上图中我们可以看到，线性稳压器的压差 (Drop Out) = Vin - Vout = Iout * R，其中 Iout 是由负载决定的， R 则是调整管本身的特性，只有 R 可以足够小，压差才可以足够小，所以最小的 R 就成了器件的关键特性之一。但要测量一个器件的最小 R 可不容易，这项指标就被转化为一定负载电流下的最小压差，这不过是欧姆定律的一项简单应用而已，所以已被广泛接受。

要用最低的成本实现最小化的 R，最好用的方法是采用 nMOSFET 来做调整管，但 nMOSFET 需要使用高于其源极的电压去驱动其栅极，这样就需要使用高于输出电压至少 1V 以上的电压源来做驱动。

但在很多系统中，我们可能没有更高电压的电压源可供使用或是使用起来不方便，这时就只有单一的电源供应了。在此情况下继续采用 nMOSFET 作为调整管就意味着输入输出间的压差必须高于 1V，为了摆脱这种限制，采用 pMOSFET 做调整管的器件就成了市场上的主流，因为它的驱动电压是低于输入电压的，而成本也是接(jìn)最优化的。下图显示了这种稳压器的结构：

以上两种形式的 LDO 都是 MOS 工艺的产品，在性价比方面是无与伦比的，又能满足大多数系统的需要，所以成为了目前市场上的主流产品。但使用 MOS 工艺设计制造的产品却也有自己难以克服的一些缺陷。例如，在 MOS 工艺的 LDO 中存在从输出端到输入端之间的寄生二极管。当输入端电压低于输出端电压时，将有电流从输出端经此二极管流向输入端，当流入输入端的电荷累积起来形成的电压超过器件的启动电压时，其调整管甚至会进入导通状态。这种效应在某些情况下可能是不希望发生的。这时我们常常需要加入防反向二极管。

接下来我们以一款LDO RT9068为例，讲讲LDO的典型应用。芯片内部图如下：

RT9068是一款高耐压，低静态电流的LDO,最小压差300mV.这些特点，使得它可以满足很多环境苛刻的应用的需要，例如车载电子设备、工业控制设备、电池供电设备等。

LDO 自身的发热量是由它的功耗决定的，其计算公式如下：