LD0与VLD0的设计原理及性能测试

　　O 引言

　　进入2l世纪以来，采用电池供电的便携式产品(例如手机、MP3播放器)，其主电源电压不断降低，而传统的线性集成稳压器(例如7800系列三端稳压器)及开关稳压器无法在低电压下正常工作。为解决了上述技术难题，近年来低压差稳压器(LD0，Low Dropout Regulator)、准低压差稳压器(QLDO，Quasi Low Dropout Regulator)和超低压差稳压器(VLD0，Very Low Dropout Regulator)竞相问世，并在低压供电领域获得推广应用。

　　1 LD0、QLDO的设计原理

　　下面首先介绍普通串联调整式线性集成稳压器的基本原理，然后分别阐述低压差稳压器、准低压差集成稳压器的基本原理，从中比较它们的显著特点。

　　1.1 普通线性集成稳压器的设计原理

　　普通线性集成稳压器亦称NPN型稳压器，其原理如图1所示。典型产品有7800系列三端固定式线性集成稳压器和LM317系列三端可调式线性集成稳压器。它们都属丁NPN型稳压器，即串联调整管是由NPN型晶体管VT2、VT3构成的达林顿管。VT1为驱动管，它采用PNP型晶体管。U1为输入电压，U0为输出电压。R1和R2为取样电阻，取样电压U0加到误差放大器的同相输入端，UQ与加在反相输入端的基准电压UREF相比较，二者的差值经误差放大器放大后产生误差电压Ur，用来调节串联调整管的压降，使输出电压达到稳定。举例说明，当输出电压U0降低时，UQ和Ur均降低，因驱动电流增大，故调整管的压降减小，使输出电压升高，最终使U0维持稳定。由于反馈环路总是试图使误差放大器两个输入端的电位相等，即UQ=UREF，因此

　　普通集成稳压器的主要缺点是输入-输出压差高。为了维持稳压器的正常工作，要求最低输入-输出压差(U1-U0)不得低于2 V，一般取4 V以上为宜。这是造成调整管功耗大的主要原因。由图l可见，输入-输出压差的计算公式为