电子产品都要用到电源,在移动端消费类电子产品中,常用的有DCDC电源和LDO电源两种,DCDC的优点是效率高,但是噪声大;LDO正相反,它是效率低,噪声小。
LDO分类
常见的LDO是由P管构成的,LDO效率比较低,因此一般不会走大电流。针对某些大电流低压差需求的场合,N管LDO应运而生。下图是PMOS和NMOS LDO的系统框图对比,下面先看下PMOS LDO的基本工作流程。
LDO工作流程
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,误差放大器会减小它的输出,使得G电位下降,Vs电压不变,进而使得|Vgs|的压差增加(我们用Vgs和Vds的绝对值描述PMOS更直观),输出电流Isd会增加,输出电流Isd增加就会使得Vout上升,完成一次反馈控制,使得Vout又回到正常电位。
总结过程如下:
Vout↓——>Va↓——>Vg↓——Iout↑——>Vout↑
LDO仿真
下图是使用multisim搭建的LDO仿真电路,使用的是Nmos驱动,误差放大器的参考电压通过稳压管设置为2.18V。LDO为5V转3.3V,通过一个可变电阻来模拟负载变化,当输出变化时,会通过A点反馈至误差放大器,误差放大器调剂MOS的G极,进而调节输出。
下图是LDO输出的电压和电流波形,红色表示的是电压,绿色表示的是电流,可以看到电流变化时输出电压一直保持稳定的3.3V。
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