超低静态电流LDO稳压器的选择和应用

超低静态电流LDO稳压器的选择和应用：

低压差稳压器(一般称为低压差稳压器) LDO）今天的许多应用程序都是常用的设备，因为它们提供了一种简单而经济的压力稳定方法，可以调整高输入电压降压后获得的输出。开关与线性 相比，型式稳压器LDO 电压稳压器噪音很小。

尽管如此，为了保持系统的低功耗，这种稳压器还必须有超低静态电流 （IQ），并通过优异的动态性能确保稳定的无噪声电压轨，适用于微处理器等驱动FPGA 等等IC 负载。

现实中，我们不能同时拥有超低 IQ 具有良好的动态响应特性。实际上，具有相同的 IQ 电流特性的两个相似 LDO 在动态性能方面可能相去甚远。根据 ON Semiconductor 提供的应用说明 1通常相互排斥，成为功率 IC 设计师面前的一个真正的问题。因此，市场上没有多少 能同时满足这两个要求LDO。

偏置超低 IQ LDO

根据 ON Semi，影响超低 IQ LDO 稳压器动态性能的主要因素是设备的制造工艺及相关电路尽管如此CMOS 或者 BiCMOS 等先进工艺优化后，功率器件可以实现低功耗、高速性能，但动态性能取决于电路设计。ON Semiconductor 的功率 IC 设计融合了这两种技术，大大提高了设备的性能。除了超低 IQ除了出色的线路和负载瞬态特性外，这种 LDO 还具有超低输出噪声和高电源抑制比（PSRR） 特性。

Linear Technology Corp.、Maxim Integrated Products 和 Texas Instruments 等许多制造商在这方面也取得了类似的进展。为了适应各种不同的情况电池这些 LDO 供应商精心制造高 PSRR、超低噪声和快速响应特性IQ LDO。

传统的做法是超低 IQ CMOS LDO 通过采用常数偏置方案来确保接地电流 （IGND） 在有效电流范围内消耗相对稳定。根据定义，IQ 决定 IGND。ON Semiconductor 的 MC78LC 是这类设备的好例子， IGND（或 IQ）为 1.5 μA。正如 ON Semi 工程师在应用说明中指出，常数偏置的主要缺点是动态性能相对较差，即负载和线路瞬态PSRR输出噪声性能弱。ON Semi 建议采用较大的输出电容器性能补偿。LDO MC78LC 的输出电容器 （COUT） 从 1 μF 增加到 100 μF 过冲和下冲。

MC78LC 输出电容器 （COUT） 从 1 μF 增加到 100 μF 时，其过冲和下冲得到了明显改善。

给出了对应于三个不同输出电容值的精确过冲和下冲幅值。由此看出，采用电容为 100 μF 大电容器瞬态幅值大大降低。

输出电容器 COUT 1 μF 10 μF 100 μF 过冲 560 mV 180 mV 80 mV 下冲 -720 mV -240 mV -100 mV

MC78LC 三种不同的输出电容器用于应用COUT 值时的瞬态幅值。

虽然使用较大的输出电容器可以使 LDO 瞬态幅值急剧下降，但建立时间会延长。此外，在应用说明中，工程师建议使用大型输出电容器时，可能需要 VIN 和 VOUT 引脚之间增加了外部反向保护二极管。这种反向二极管用于保护 LDO 稳压器，防止输入电压突降过大的反向电流流入内部 PMOS 体二极管。ON Semiconductor 产品营销工程师 Pawel Holeksa 指出，增加 COUT 不能保证所需的性能。此外，较大的输出电容器和外部二极管保护将增加解决方案的成本和体积。