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線性穩壓器原理及作用

線性穩壓器使用在其線性區域內運行的晶體管或 FET,從應用的輸入電壓中減去超額的電壓,產生經過調節的輸出電壓。所謂壓降電壓,是指穩壓器將輸出電壓維持在其額定值上下 100mV 之內所需的輸入電壓與輸出電壓差額的最小值。正輸出電壓的 LDO(低壓降)穩壓器通常使用功率晶體管(也稱為傳遞設備)作為 PNP.這種晶體管允許飽和,所以穩壓器可以有一個非常低的壓降電壓,通常為 200mV 左右;與之相比,使用 NPN 復合電源晶體管的傳統線性穩壓器的壓降為 2V 左右。負輸出 LDO 使用 NPN 作為它的傳遞設備,其運行模式與正輸出 LDO 的 PNP設備類似。
一、線性穩壓器作用:
1.線性穩壓器的突出優點是具有最低的成本,最低的噪聲和最低的靜態電流。它的外圍器件也很少,通常只有一兩個旁路電容。新型線性穩壓器可達到以下指標:30μV 輸出噪聲、60dB PSRR、6μA 靜態電流及100mV的壓差。線性穩壓器能夠實現這些特性的主要原因在于內部調整管采用了P溝道場效應管,而不是通常線性穩壓器中的PNP晶體管。P溝道的場效應管不需要基極電流驅動,所以大大降低了器件本身的電流。
2.線性穩壓器在采用PNP管的結構中,為了防止PNP晶體管進入飽和狀態降低輸出能力,必須保證較大的輸入輸出壓差;而P溝道場效應管的壓差大致等于輸出電流與其導通電阻的乘積,極小的導通電阻使其壓差非常低。當系統中輸入電壓和輸出電壓接近時,線性穩壓器是最好的選擇,可達到很高的效率。所以在將鋰離子電池電壓轉換為3V 電壓的應用中大多選用線性穩壓器,盡管電池最后放電能量的百分之十沒有使用,但是線性穩壓器仍然能夠在低噪聲結構中提供較長的電池壽命。
線性穩壓器原理
二、線性穩壓器原理:
線性穩壓器的基本電路,該電路由串聯調整管VT、取樣的ESR的需求構成了外部極。兩個主導極點治療會影響設備的性能,并會構成閉環重大影響的穩定性。
三、線性穩壓器的特點:
1.線笥穩壓器具備抗短路能力要求:是指在相關材料的短路條件下,穩壓器不損壞。穩壓器的抗短路能力包括承受短路的耐熱能力和承受短路的動穩定能力兩個方面。
2.壓差和接地電流值定了后就可確定線性穩壓器適用的設備類型。五大主流線性穩壓器每個都具有不同的旁路元件和獨特性能,電壓差和接地電流值主要由線性穩壓器的旁路元件確定。分別適合不同的設備使用。
3.即使沒有輸出電容也相當穩定,它比較適合電壓差較高的設備使用,規范NPN穩壓器的優點是具有約等于PNP晶體管基極電流的穩定接地電流。但較高的壓差使得這種穩壓器不適合許多嵌入式設備使用。
4.NPN旁路晶體管穩壓器是一種不錯的選擇,對于嵌入式應用而言,因為它壓差小,容易使用。不過這種穩壓器仍不適合具有很低壓差要求的電池供電設備使用,因為它壓差不夠低。高增益NPN旁路管可使接地電流穩定在幾個毫安,而且它公共發射極結構具有很低的輸出阻抗。

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