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2024年6月14日发(作者：)
低压差稳压器工作原理
低压差稳压器工作原理
随着便携式设备（电池供电）在过去十年间的快速增长，象原来的业界标准 LM340 和 LM317
这样的稳压器件已经无法满足新的需要。这些稳压器使用NPN 达林顿管，在本文中称其为
NPN 稳压器（NPN regulators）。预期更高性能的稳压器件已经由新型的低压差（Low-dropout）
稳压器（LDO）和准LDO稳压器（quasi-LDO）实现了。
(原文：Linear Regulators: Theory of Operation and Compensation )
NPN 稳压器（NPN regulators）
在NPN稳压器（图1：NPN稳压器内部结构框图）的内部使用一个 PNP管来驱
动 NPN 达林顿管（NPN Darlington pass transistor），输入输出之间存在至少1.5V～2.5V
的压差（dropout voltage）。这个压差为：
Vdrop ＝ 2Vbe ＋Vsat（NPN 稳压
器） （1）
LDO 稳压器（LDO regulators）
在LDO(Low Dropout)稳压器（图2：LDO稳压器内部结构框图）中，导通管是
一个PNP管。LDO的最大优势就是PNP管只会带来很小的导通压降，满载（Full-load）的
跌落电压的典型值小于500mV，轻载（Light loads）时的压降仅有10～20mV。LDO的压差
为：
Vdrop ＝ Vsat （LDO 稳压
器）
（2）
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准LDO 稳压器（Quasi-LDO regulators）
准LDO（Quasi-LDO）稳压器（图3： 准 LDO 稳压器内部结构框图）已经广泛
应用于某些场合，例如：5V到3.3V 转换器。 准LDO介于 NPN 稳压器和 LDO 稳压器之间
而得名， 导通管是由单个PNP 管来驱动单个NPN 管。 因此，它的跌落压降介于NPN稳压
器和LDO之间：
Vdrop ＝ Vbe ＋
Vsat
（3）
稳压器的工作原理（Regulator Operation）
所有的稳压器，都利用了相同的技术实现输出电压的稳定（图4：稳压器工作
原理图）。输出电压通过连接到误差放大器（Error Amplifier）反相输入端（Inverting Input）
的分压电阻（Resistive Divider）采样（Sampled），误差放大器的同相输入端（Non-inverting
Input）连接到一个参考电压Vref。 参考电压由IC内部的带隙参考源(Bandgap Reference)
产生。 误差放大器总是试图迫使其两端输入相等。为此，它提供负载电流以保证输出电压
稳定：
Vout = Vref(1 + R1 /
R2)
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