LDO 是一種線(xiàn)性穩壓器，使用在其飽和區域內運行的晶體管或場(chǎng)效應管（FET），從應用的輸入電壓中減去超額的電壓，產(chǎn)生經(jīng)過(guò)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*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(chēng)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(gè)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(xiàn)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(lèi)似。

更新的發(fā)展使用 MOS 功率晶體管，它能夠提供*低的壓降電壓。使用 功率MOS，通過(guò)穩壓器的**電壓壓降是電源設備負載電流的 ON 電阻造成的。如果負載較小，這種方式產(chǎn)生的壓降只有幾十毫伏。

DC-DC的意思是直流變（到）直流（不同直流電源值的轉換），只要符合這個(gè)定義都可以叫DC-DC轉換器，包括LDO。但是一般的說(shuō)法是把直流變（到）直流由開(kāi)關(guān)方式實(shí)現的器件叫DC-DC。

LDO是低壓降的意思，這有一段說(shuō)明：低壓降（LDO）線(xiàn)性穩壓器的成本低，噪音低，靜態(tài)電流小，這些是它的突出優(yōu)點(diǎn)。它需要的外接元件也很少，通常只需要一兩個(gè)旁路電容。新的LDO線(xiàn)性穩壓器可達到以下指標：輸出噪聲30μV，PSRR為60dB，靜態(tài)電流6μA（TI的TPS78001達到Iq=0.5uA），電壓降只有100mV(TI量產(chǎn)了號稱(chēng)0.1mV的LDO)。 LDO線(xiàn)性穩壓器的性能之所以能夠達到這個(gè)水平，主要原因在于其中的調整管是用P溝道MOSFET，而普通的線(xiàn)性穩壓器是使用PNP晶體管。P溝道MOSFET是電壓驅動(dòng)的，不需要電流，所以大大降低了器件本身消耗的電流；另一方面，采用PNP晶體管的電路中，為了防止PNP晶體管進(jìn)入飽和狀態(tài)而降低輸出能力， 輸入和輸出之間的電壓降不可以太低；而P溝道MOSFET上的電壓降大致等于輸出電流與導通電阻的乘積。由于MOSFET的導通電阻很小，因而它上面的電壓降非常低。

如果輸入電壓和輸出電壓很接近，*好是選用LDO穩壓器，可達到很高的效率。所以，在把鋰離子電池電壓轉換為3V輸出電壓的應用中大多選用LDO穩壓器。雖說(shuō)電池的能量*後有百分之十是沒(méi)有使用，LDO穩壓器仍然能夠保證電池的工作時(shí)間較長(cháng)，同時(shí)噪音較低。

如果輸入電壓和輸出電壓不是很接近，就要考慮用開(kāi)關(guān)型的DCDC了，因為從上面的原理可以知道，LDO的輸入電流基本上是等于輸出電流的，如果壓降太大，耗在LDO上能量太大，效率不高。

DC-DC轉換器包括升壓、降壓、升/降壓和反相等電路。DC-DC轉換器的優(yōu)點(diǎn)是效率高、可以輸出大電流、靜態(tài)電流小。隨著(zhù)集成度的提高，許多新型DC-DC轉換器僅需要幾只外接電感器和濾波電容器。但是，這類(lèi)電源控制器的輸出脈動(dòng)和開(kāi)關(guān)噪音較大、成本相對較高。

近幾年來(lái)，隨著(zhù)半導體技術(shù)的發(fā)展，表面貼裝的電感器、電容器、以及高集成度的電源控制芯片的成本不斷降低，體積越來(lái)越小。由于出現了導通電阻很小的MOSFET可以輸出很大功率，因而不需要外部的大功率FET。例如對于3V的輸入電壓，利用芯片上的NFET可以得到5V/2A的輸出。其次，對于中小功率的應用，可以使用成本低小型封裝。另外，如果開(kāi)關(guān)頻率提高到1MHz，還能夠降低成本、可以使用尺寸較小的電感器和電容器。有些新器件還增加許多新功能，如軟啟動(dòng)、限流、PFM或者PWM方式選擇等。

總的來(lái)說(shuō)，升壓是一定要選DCDC的，降壓，是選擇DCDC還是LDO，要在成本，效率，噪聲和性能上比較。

LDO是一種微功耗的低壓差線(xiàn)性穩壓器，它通常具有極低的自有噪聲和較高的電源抑制比PSRR(Power Supply Rejection Ratio)。

LDO是新一代的集成電路穩壓器，它與三端穩壓器*大的不同點(diǎn)在于，LDO是一個(gè)自耗很低的微型片上系統（SoC）。它可用于電流主通道控制，芯片上集成了具有極低線(xiàn)上導通電阻的MOSFET，肖特基二極管、取樣電阻和分壓電阻等硬件電路，并具有過(guò)流保護、過(guò)溫保護、精密基準源、差分放大器、延遲器等功能。PG是新一代LDO，具各輸出狀態(tài)自檢、延遲**供電功能，也可稱(chēng)之為Power Good，即“電源好或電源穩定”。

LDO低壓差線(xiàn)性穩壓器的結構主要包括啟動(dòng)電路、恒流源偏置單元、使能電路、調整元件、基準源、誤差放大器、反饋電阻網(wǎng)絡(luò )和保護電路等?；竟ぷ髟硎沁@樣的：系統加電，如果使能腳處于高電平時(shí)，電路開(kāi)始啟動(dòng)，恒流源電路給整個(gè)電路提供偏置，基準源電壓快速建立，輸出隨著(zhù)輸入不斷上升，當輸出即將達到規定值時(shí)，由反饋網(wǎng)絡(luò )得到的輸出反饋電壓也接近于基準電壓值，此時(shí)誤差放大器將輸出反饋電壓和基準電壓之間的誤差小信號進(jìn)行放大，再經(jīng)調整管放大到輸出，從而形成負反饋，保證了輸出電壓穩定在規定值上，同理如果輸入電壓變化或輸出電流變化，這個(gè)閉環(huán)回路將使輸出電壓保持不變，即：Vout=(R1+R2)/R2 ×Vref

實(shí)際的低壓差線(xiàn)性穩壓器還具有如負載短路保護、過(guò)壓關(guān)斷、過(guò)熱關(guān)斷、反接保護等其它的功能。

如右圖1所示，該電路由串聯(lián)調整管VT、取樣電阻R1和R2、比較放大器A組成。

取樣電壓加在放大器A的反相輸入端，與加在同相輸入端的基準電壓Uref相比較，兩者的差值經(jīng)放大器A放大后，控制串聯(lián)調整管的壓降，從而穩定輸出電壓。當輸出電壓Uout降低時(shí)，基準電壓與取樣電壓的差值增加，比較放大器輸出的驅動(dòng)電流增加，串聯(lián)調整管壓降減小，從而使輸出電壓升高。相反，若輸出電壓Uout超過(guò)所需要的設定值，比較放大器輸出的前驅動(dòng)電流減小，從而使輸出電壓降低。供電過(guò)程中，輸出電壓校正連續進(jìn)行，調整時(shí)間只受比較放大器和輸出晶體管回路反應速度的限制。

應當說(shuō)明，實(shí)際的線(xiàn)性穩壓器還應當具有許多其它的功能，比如負載短路保護、過(guò)壓關(guān)斷、過(guò)熱關(guān)斷、反接保護等，而且串聯(lián)調整管也可以采用MOSFET。

TOREX,SII,ROHM,RICOH,Diodes,Prisemi，Ame,TI,NS,Maxim,LTC,Intersil,Fairchild,Micrel,Natlinear,MPS,AATI，ACE,ADI,ST等；

壓差Dropout、噪音Noise、電源抑制比（PSRR）、靜態(tài)電流Iq，這是LDO的四大關(guān)鍵數據。

產(chǎn)品設計師按產(chǎn)品負載對電性能的要求結合四大要素來(lái)選擇LDO。

在手機上用的LDO要求盡可能小的噪音（紋波），在沒(méi)有RF的便攜式產(chǎn)品需求靜態(tài)電流小的LDO。

Vin >= Vdrop + Vout。

且一般需要兩個(gè)外接電容：Cin、Cout，一般采用鉭電容或MLCC。

注意：LDO是穩壓器。

LDO的應用非常簡(jiǎn)單，很多LDO僅需在輸入端及輸出端各接一顆電容即可穩定工作。在LDO的應用中需要考慮壓差、靜態(tài)電流、PSRR等重要參數。在以電池作為電源的系統中，應當選擇壓差盡量低的LDO，這樣可以使電池更長(cháng)時(shí)間為系統供電，比如NCP600，NCP629等等。

靜態(tài)電流Iq是Iquiescent的縮寫(xiě)，指芯片自身所消耗的電流。在一些低功耗應用中，應當盡量選擇Iq小的LDO。一些工程師在設計低功耗系統時(shí)，僅考慮MCU本身消耗的電流，而忽略電源芯片上所消耗的電流，使整個(gè)系統的待機功耗不能達標，曾經(jīng)見(jiàn)過(guò)有的工程師在低功耗系統中選用78L05為MCU提供電源，查閱數據手冊可以得知78L05靜態(tài)電流為1mA，不適合低功耗應用，應該選擇NCP583等等。

在射頻、音頻、ADC轉換等應用系統中，PSRR（電源紋波抑制比）是一個(gè)很重要的參數，其體現了LDO的抗噪能力，PSRR值越高LDO輸出紋波越低。下面列出了LDO的一些重要特性及應用方向。

不同電壓輸出級別的應用領(lǐng)域

LDO特性及應用方向

降壓穩壓器的高開(kāi)關(guān)頻率允許使用纖巧多層外部元件，并*大限度地減少了電路板空間。當MODE引腳設置為高，降壓穩壓器工作在強制PWM模式。當MODE引腳置低，降壓穩壓器工作在PWM模式下，當負載是圍繞面值。當負載電流低于預定的閾值時(shí)，穩壓器工作在省電模式（PSM提高輕負載效率）。