LDO稳压器高精度电压基准源的分析与设计

LDO稳压器高精度电压基准源的分析

与设计

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随着集成电路规模的发展，电子设备的体积、重量和功耗越来越小，这对电源电路的集成化、小型化及电源管理性能提出了越来越高的要求。电源IC产品主要包括线性稳压器、开关式稳压器(DC/DC)、电池充电/管理IC、PWM/PFM控制器、AC/DC稳压器及功率因数校正(PFC)预稳压器等。而目前在所有这些电源IC中，线性稳压器IC的销售额最大，LDO线性稳压器又是增长最多和最快的产品，它的快速崛起源自于便携式产品的不断涌现，如便携式电话、PDA(个人数字助理)、掌上型/膝上型电脑、数码相机等。

LDO线性稳压器综述

LDO(LowDropout)线性稳压器，也称低压差线性稳压器或低漏失线性稳压器。

LDO线性稳压器与开关式稳压器的比较

LDO线性稳压器，比传统的线性稳压器有更高的电源转换效率，而比开关式稳压器有更简单的结构、更低的成本和

更低的噪声特性，因此它在便携式电子产品中越来越受欢迎。LDO线性稳压器和开关式稳压器作为当今便携式电子产品中最常用的两类电源管理电路，它们的特点比较如表1所示。

从表中可看出，LDO线性稳压器和开关式稳压器各有优缺点，

在应用时需权衡考虑各种特点。

LDO线性稳压器应用效率

在便携式电子设备中，电源效率越高意味着电池使用时间越长，

这是用户渴望的事情。

因此，输入输出压差越低、静态电流(输入电流和输出电流之差)越低线性稳压器的工作效率就越高。在实际应用中，我们分析效率时还必须清楚:电池不是理想电源，它具有输出电阻，供电时，它的电压是逐渐下降的。电池的这种特性是非常有利于LDO线性稳压器工作效率的。LDO线性稳压器工作效率随着电池电压的下降而逐渐升高。另外，在小负载电流时，稳压器的效率将受静态电流的限制，比如输出电流等于输入电流的一半，则稳压器

的效率将减少一半，因此当设备处于“待机”状态时，静态电流决定了电池的使用寿命。因此设计低压差、低静态电流的线性稳压器已成为便携式设备电源管理课题的一大技术解决方案。

双极型超LDO线性稳压器的设计要求

本设计完成的是一款小功率超LDO(超低漏失电压)线性稳压器，

最大工作电流能达到100mA，输出电压3.3V。

引脚设计要求

为了满足便携式设备小体积的要求，芯片可采用SOT-23封装，

电路中需设置5个引出脚，管脚功能如表2。

SOT-23封装外形示意如图1，这种封装的面积小于3×3mm2。

图1 SOT-23封装外形

应用要求

本设计的应用要求是要占尽量小的PCB板空间，可外接元件很少，只有输入输出电容，当使能功能闲置时，将该引脚接到输入端。

极限参数设计要求

极限参数反应了稳压器所能承受的最大的安全工作条件，该芯片的极限参数如表3所示。

注1:最大允许功耗是最大结温TJ(max)，结与外界热敏电阻θJA，以及外界温度TA的函数，在任何外界温度下的最大允许功耗用下式计算:

对于

SOT-23封装θJA的值为220℃/W，则这个芯片在常温下的PM(忽略了器件正常工作下的静态功耗)为