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技术文章 | LinkedIn | 使用超低噪声LDO提供“干净”的电源 Steve Knoth ADI公司 线性稳压器集成电路(IC)将电压从较高电平降至较低电平，且 因此，在这些应用以及其他低压系统中，可采用LDO稳压器代 无需电感。低压差(LDO)线性稳压器是一种特殊类型的线性稳压 替。得益于近来的产品创新和功能增强，LDO稳压器具有更受 器，其压差（需要保持稳压的输入和输出电压之间的差值）通 欢迎的一些性能优势。 常低于400 mV 。早期的线性稳压器设计提供大约1.3 V的压差， 此外，当涉及对噪声敏感的模拟/射频应用（常见于测试和测 这意味着对于5 V的输入电压，器件进行调节可实现的最大输出 量系统中，其机器或设备的测量精度需要比被测实体高几个 仅为3.7 V左右。然而，在当今更复杂的设计技术和晶圆制造工 数量级）时，相对于开关稳压器，LDO稳压器通常是首选。低 艺条件下，“低”大致定义为100mV到300mV左右。 噪声LDO稳压器为各种模拟/射频设计供电，包括频率合成器 此外，虽然LDO稳压器通常是任何给定系统中成本最低的元件 (PLL/VCO) 、射频混频器和调制器、高分辨率的高速数据转换器 之一，但从成本/效益角度来说，它往往是最有价值的元件之 以及精密传感器。然而，这些应用的灵敏度已经达到了传统低 一。除了输出电压调节之外，LDO稳压器的另一个关键任务是 噪声LDO稳压器的测试极限。例如，在许多高端VCO 中，电源 保护昂贵的后端负载免受恶劣环境条件的影响，例如电压瞬 噪声直接影响VCO输出相位噪声（抖动）。此外，为了满足整 变、电源噪声、反向电压、电流浪涌等。简而言之，其设计必 体系统效率的要求，LDO稳压器通常用于对噪声相对较高的开 须坚固耐用，包括所有的保护功能，以抑制在保护负载的同时 关转换器的输出进行后级调节，因此LDO的高频电源纹波抑制 由环境带来的性能影响。许多低成本的LDO线性稳压器因没有 (PSRR)性能变得至关重要。再者，与业界标准的开关稳压器相 必要的保护功能而失效，不仅会对稳压器本身造成损害，而且 比，LDO稳压器的噪声水平可降低两到三个数量级，从mV (rms) 还会损坏后端负载。 范围降至几个 V (rms)范围。 μ LDO稳压器与其他稳压器的比较 LDO设计挑战 低压降压转换和调节可以通过各种方法来实现。 一些集成电路，如运算放大器、仪表放大器和数字转换器（如 数模转换器(DAC)和模数转换器(ADC) ），均称为双极性，因为 开关稳压器可在很宽的电压范围内高效工作，但需要外部元件 它们需要两个输入电源供电：一个正电源和一个负电源。正供 （如电感和电容）才能工作，因此占用的电路板面积相对较 电轨通常由正基准电压供电，或者是由更好的线性或低压差稳 大。无电感电荷泵（或开关电容电压转换器）也可用来实现更 压器供电。负供电轨传统上由负开关稳压器或逆变器供电。但 低的电压转换，并且通常工作效率更高（取决于转换区域）， 是，基于电感的开关稳压器很容易将噪声引入系统。随着负 但输出电流能力受限，瞬态性能较差，并且与线性稳压器相