如何测量LDO标准压降和极低压降之间的差异
本文将聚焦“低压降”的含义，并介绍安森美半导体低压降和极低压降值的ldo产品和方案。您的应用需要低压降的ldo吗？我们将讲解压降的含义，如何测量以及具有标准压降和极低压降的ldo之间的差异。
ldo必须具有比压降参数更高的裕量vin–vout。压降是ldo正常运行的最关键参数之一。压降是ldo需要适当调节的vdo=vin–vout，nom的差。vout，nom是ldo处于稳压状态时在输出端的输出电压标称值。
压降值通常在vout低于标称值（约3％）或100mv时测量。当vout下降时，如约100mv，很容易测量该值。通常针对标称输出电流测量压降参数，因为压降是在vout下降（比vout，nom低约3％）时测量的。
因此，必须在灌电流模式下将输出连接到电流源，例如，将有源负载连到恒定灌电流。如果电阻连接到输出，则负载输出电流将减小，并且测量无效，请参见下图。
图1（压降区域和稳压区域）
图2（压降值的测量）
ldo应该在vin和vout之间有一个电压差，并具有较高的vdo压降值，以实现好的动态性能。
大多数ldo有导通器件p沟道mosfet（pmos），这对于较低的输出电压来说有点不利。当标称输出电压vout，nom较低时，带pmos导通器件的ldo的压降vdo会增加。
举例来说，请看下表，假设我们正在使用ncp161。您可以看到1.8v选项的压降值远高于3.3v选项。
pmos器件ldo有缺点，因为它们具有相当高的最小输入电压vin，min。ncp110也是pmos器件ldo，vin超低。vin，min=1.1v。ncp110的最低输出电压选项0.6v的压降值为500mv。
如果要求非常低的压降或接近0v的输出电压选项，则可以使用偏置轨ldo。这种ldo有导通器件n沟道mosfet（nmos），它需要连接比vout高约1v–2v的辅助电源vbias，以实现极低的压降。
偏置轨ldo与普通ldo的结构相同，但内部模块（除导通器件的所有器件）的电源未连接至vin。它单独作为次级电源。
这些器件的一些示例是ncp130、ncp134、ncp137和ncp139。与带pmos导通器件的ldo相比，带nmos导通器件的ldo具有几乎不受输出电压影响的压降。
这些器件在额定输出电流下的vdo压降值在40mv〜150mv范围内。但是必须如上所述连接vbias电压，否则由于伏特单位，压降会高得多。
在下图中，您可以看到当vbias-vout差减小时，ncp134的压降会怎样，这样，vbias电压不够高。
图3（ncp134的压降取决于vbias-vout）
也可以使ldo带导通器件nmos但不提供vbias电源。有一个电荷泵用于为内部模块供电。电荷泵器件从vin电源产生高两倍的内部vbias电压。
图4（ncp134和ncp161的压降差）
在图4中，您可看到带pmos导通器件的ldo和带nmos导通器件的ldo的压降差。带pmos导通器件的ldo通常在零输出电流时具有非零压降值。ldo压降的这一部分是内部参考电压的压降。
第二部分是通过导通器件的尺寸设置的压降。带nmos导通器件的ldo具有由vbias电压提供的内部基准。因此，它没有第一部分。带nmos导通器件的ldo压降仅通过导通器件的尺寸设置。
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压降值通常在vout低于标称值（约3％）或100mv时测量。当vout下降时，如约100mv，很容易测量该值。通常针对标称输出电流测量压降参数，因为压降是在vout下降（比vout，nom低约3％）时测量的。
因此，必须在灌电流模式下将输出连接到电流源，例如，将有源负载连到恒定灌电流。如果电阻连接到输出，则负载输出电流将减小，并且测量无效，请参见下图。
图1（压降区域和稳压区域）
图2（压降值的测量）
ldo应该在vin和vout之间有一个电压差，并具有较高的vdo压降值，以实现好的动态性能。
大多数ldo有导通器件p沟道mosfet（pmos），这对于较低的输出电压来说有点不利。当标称输出电压vout，nom较低时，带pmos导通器件的ldo的压降vdo会增加。
举例来说，请看下表，假设我们正在使用ncp161。您可以看到1.8v选项的压降值远高于3.3v选项。
pmos器件ldo有缺点，因为它们具有相当高的最小输入电压vin，min。ncp110也是pmos器件ldo，vin超低。vin，min=1.1v。ncp110的最低输出电压选项0.6v的压降值为500mv。
如果要求非常低的压降或接近0v的输出电压选项，则可以使用偏置轨ldo。这种ldo有导通器件n沟道mosfet（nmos），它需要连接比vout高约1v–2v的辅助电源vbias，以实现极低的压降。
偏置轨ldo与普通ldo的结构相同，但内部模块（除导通器件的所有器件）的电源未连接至vin。它单独作为次级电源。
这些器件的一些示例是ncp130、ncp134、ncp137和ncp139。与带pmos导通器件的ldo相比，带nmos导通器件的ldo具有几乎不受输出电压影响的压降。
这些器件在额定输出电流下的vdo压降值在40mv〜150mv范围内。但是必须如上所述连接vbias电压，否则由于伏特单位，压降会高得多。
在下图中，您可以看到当vbias-vout差减小时，ncp134的压降会怎样，这样，vbias电压不够高。
图3（ncp134的压降取决于vbias-vout）
也可以使ldo带导通器件nmos但不提供vbias电源。有一个电荷泵用于为内部模块供电。电荷泵器件从vin电源产生高两倍的内部vbias电压。
图4（ncp134和ncp161的压降差）
在图4中，您可看到带pmos导通器件的ldo和带nmos导通器件的ldo的压降差。带pmos导通器件的ldo通常在零输出电流时具有非零压降值。ldo压降的这一部分是内部参考电压的压降。
第二部分是通过导通器件的尺寸设置的压降。带nmos导通器件的ldo具有由vbias电压提供的内部基准。因此，它没有第一部分。带nmos导通器件的ldo压降仅通过导通器件的尺寸设置。
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