電子產(chǎn)品都要用到電源,在移動(dòng)端消費(fèi)類電子產(chǎn)品中,常用的有DCDC電源和LDO電源兩種,DCDC的優(yōu)點(diǎn)是效率高,但是噪聲大;LDO正相反,它是效率低,噪聲小。
LDO分類
常見的LDO是由P管構(gòu)成的,LDO效率比較低,因此一般不會(huì)走大電流。針對(duì)某些大電流低壓差需求的場合,N管LDO應(yīng)運(yùn)而生。下圖是PMOS和NMOS LDO的系統(tǒng)框圖對(duì)比,下面先看下PMOS LDO的基本工作流程。
LDO工作流程
當(dāng)Vout由于負(fù)載變化或其他原因電壓下降時(shí),兩個(gè)串聯(lián)分壓電阻兩端的電壓也會(huì)下降,進(jìn)而A點(diǎn)電壓下降,A點(diǎn)的電位和Vref電位相比較,誤差放大器會(huì)減小它的輸出,使得G電位下降,Vs電壓不變,進(jìn)而使得|Vgs|的壓差增加(我們用Vgs和Vds的絕對(duì)值描述PMOS更直觀),輸出電流Isd會(huì)增加,輸出電流Isd增加就會(huì)使得Vout上升,完成一次反饋控制,使得Vout又回到正常電位。
總結(jié)過程如下:
Vout↓——>Va↓——>Vg↓——Iout↑——>Vout↑
LDO仿真
下圖是使用multisim搭建的LDO仿真電路,使用的是Nmos驅(qū)動(dòng),誤差放大器的參考電壓通過穩(wěn)壓管設(shè)置為2.18V。LDO為5V轉(zhuǎn)3.3V,通過一個(gè)可變電阻來模擬負(fù)載變化,當(dāng)輸出變化時(shí),會(huì)通過A點(diǎn)反饋至誤差放大器,誤差放大器調(diào)劑MOS的G極,進(jìn)而調(diào)節(jié)輸出。
下圖是LDO輸出的電壓和電流波形,紅色表示的是電壓,綠色表示的是電流,可以看到電流變化時(shí)輸出電壓一直保持穩(wěn)定的3.3V。
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