適合高效能模擬應用的線(xiàn)性穩壓器

　　線(xiàn)性穩壓器是電子產(chǎn)業(yè)中最長(cháng)期且最廣泛被應用的集成電路之一，自多年前問(wèn)世以來(lái)，已經(jīng)歷多次重大的效能提升。本文說(shuō)明多種線(xiàn)性穩壓器架構的基本運作原則，并摘要說(shuō)明其中最重要的參數，最后歸結針對特定規格選用適當線(xiàn)性穩壓器的要點(diǎn)。

　　基本線(xiàn)性穩壓器運作

　　線(xiàn)性穩壓器電路包含四個(gè)功能區塊，分別是參考電壓、導通組件(pass element)、取樣電阻及誤差放大器，如圖 1 所示。

　　導通組件是由 芯片 的誤差放大器所控制，誤差放大器會(huì )監視反饋的狀況，并且與內部固定的參考電壓進(jìn)行比較，然后會(huì )開(kāi)啟或限制導通組件，以便當輸入電壓產(chǎn)生變動(dòng)時(shí)仍能維持恒定的輸出電壓，以及提供負載所需的輸出電流。大多數的線(xiàn)性穩壓器也具有用來(lái)保護穩壓器的過(guò)電流及高溫保護電路。

　　最小電壓差及靜態(tài)電流

　　最小電壓差(Dropout Voltage)

　　穩壓器若要正常的工作，輸入端和輸出端的電壓差就必須超過(guò)某個(gè)最小值，這個(gè)值稱(chēng)為「最小電壓差」。

　　最小電壓差小于 1V 的線(xiàn)性穩壓器通常被歸類(lèi)為低壓降線(xiàn)性穩壓器 (LDO)，而最小電壓差大于 1V 的線(xiàn)性穩壓器則被歸類(lèi)為標準線(xiàn)性穩壓器。如果輸入電壓接近輸出電壓，而且需將功耗降至最低，此時(shí)就需要使用 LDO。

　　靜態(tài)電流

　　靜態(tài)電流也稱(chēng)為接地電流，這是指輸入電流與輸出電流之間的差異。若要發(fā)揮最大效率，需要低靜態(tài)電流。靜態(tài)電流包含偏移電流(例如帶隙基準源、取樣電阻及誤差放大器電流)及串行導通組件的柵極/基極驅動(dòng)電流，后者不會(huì )產(chǎn)生輸出功率。靜態(tài)電流值大部分是由串行導通組件和穩壓器拓樸所決定。