关于LDO的常见问题分享
关于ldo以下至少有一个问题是你想知道的！
1.为什么总是输出不了设定的5v？ 采用固定输出5v的ldo，输入给5.5v，输出为什么小于5v？注意dropout这个参数，这是ldo能做到的最小压降。当输入无限接近输出电压，此时ldo内部mos 处于饱和区，变成直通的状态，mos管的导通电阻几乎到达最小值，如果对应负载的dropout是大于0.5v的（注意dropout会随着输出电流的增加而增大），输出就会小于5v啦！
2.为什么总是这么烫？ ldo主要的功耗来自于内部的mos管上的压差与输出电流的乘积。压差越大，电流越大，功耗越大，因此芯片就会越烫。
3.为什么到不了800ma？ 接上个问题继续讨论，为什么ldo规格是800ma 在实际应用的时候却到不了800ma？这是因为这个规格的定义是指ldo正常工作下能够输出的最大电流。然而不同应用场景对于ldo的最大工作温度要求是不一样的，因此对于ldo的功耗限制就不同。举个例子lm1117( to-263 ，注意不同封装的热阻参数不同)： 对于vin=12v，vout=5v，最大工作温度85℃，lm1117最大能输出多大电流呢？ tc（max） =tj - pd* jθc , pd=(vin-vout)*iout , 这里粗略估计pd（实际还包括vin×iground） 根据 jθc=44.1℃/w（参考lm1117规格书），对于tc(max)=85℃，可得到iout最大为0.21a，保留一定裕量后建议输出负载不超过150ma，通常我们实际测试在85℃的温箱环境中，用热电偶测量壳温以jθc参数来验证是否可行。 注：
tj（junction temperature）：芯片的硅核温度
ta （ambient air temperature）：芯片周围的空气温度
tc（package case temperature）：芯片封装表面温度
tb（ambient board temperature）：安装芯片的pcb表面温度
热阻jθa：芯片的热源结（junction）到周围冷却空气（ambient）的总热阻。
热阻jθc：芯片的热源结到封装外壳间的热阻，这个是最常用和有用的热阻。
热阻jθb：芯片的结与pcb板间的热阻。
4.噪声哪里来的？ ldo内部的mos是不会开关的，因此ldo没有开关噪声。ldo内部主要由mos和ea误差放大器构成，我们知道运放是存在噪声的，因此ldo的噪声源之一是来自于内部的ea。另外ldo内部的基准、电阻等也会有噪声。
一般低噪声的ldo都具有名为“nr/ss”的特殊引脚此引脚具有双重功能：可用于过滤内部电压基准产生的噪声并 能降低 ldo 启动或使能期间的转换率。在此引脚上添加电容器 (cnr/ss) 将形成具有内部电阻的阻容 (rc) 滤波器，帮助分流由电压基准生成的不需要的噪声。
另外在使用前馈电容器可调 ldo 时添加前馈电容也能够改善噪声性能、稳定 性、负载响应和电源抑制比 (psrr)。
5.输出电容怎么选？ 总会有个错觉，输出电容越大越好，越大越稳定。然而无论对于什么器件而言，这都是错误的想法！ 对于没有软起动的ldo。如果输出电容过大，启动瞬间会有大电流为了稳压给输出电容充电，启动电流大。 从稳定性来说，老的ldo在设计的时候我们会在手册中看到有注明配置电容esr的稳定性（stable）范围的描述，需要按照手册执行电路设计，保障ldo输出的稳定性。这是因为电容的esr 决定ea负反馈的零点，esr过大过小都容易导致ldo切换负载时发生震荡。但是现在的ldo内部环路设计越来越好，因此现在的ldo手册里很少有看到对输出电容esr有要求的相关描述了。 另外，ldo把输入电荷搬运到输出电荷，q=i*t ，q=c*u,保证输入输出的c*u是对称的，输出电容满足cout>cin*uin/uout是比较好的设计。
6.启动电流为什么这么大？ 因为启动瞬间，输入5v要快速建立输出电压3.3.v，环路控制内部mos导通，启动到输出稳压的过程中ldo内部mos从饱和区进入非线性电阻区，因此启动电流定性粗略估计是vin/rds。(rds为内部mos导通压降)。
7.为什么输出有过冲？ 输出的调节与ldo内部ea有关，内部ea的响应能力与自身的aol相关。我们可以看到一般对于ldo来说，iq小的ldo，内部ea的aol偏小，因此其响应能力不强（除非针对性设计）。而有的ldo为了在某些特定应用下防止输出过冲，会在ea的反馈端加rc做软启动。
8.输入小于输出到底行不行？ 行！这个时候ldo内部mos直通，输出会比输入小一个vdrop的压降。器件的应用灵活多变，只要满足系统设计没什么不行的，只是这种用法比较少见。
9.ldo能不能限流？ ldo 中的电流限制定义为，建立所施加电流的上限。与恒流源不同，ldo 按需输出电流，同时还会控制调节的总功率。电流限制通过用于控制 ldo 内输出级晶体管的内部电路实现.
上图是一种典型的ldo 内部限流结构，由于达到限值后该电路 会突然停止输出电流，通常被称为“砖墙”电流限制。此内部电路中，ldo 测量反馈的输出电压，同时测量输出电流相对于内部基准 (iref) 的缩放镜像。在砖墙电流限制中，已定义电流上限，ldo 会逐渐增大供应电 流，直至达到电流限制。一旦超过电流限制，输出电压不再进，行调节，并由负载电路的电阻 (rload) 和输出电流限制 (ilimit) 确定：vout = i limit ×rload。
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1.为什么总是输出不了设定的5v？ 采用固定输出5v的ldo，输入给5.5v，输出为什么小于5v？注意dropout这个参数，这是ldo能做到的最小压降。当输入无限接近输出电压，此时ldo内部mos 处于饱和区，变成直通的状态，mos管的导通电阻几乎到达最小值，如果对应负载的dropout是大于0.5v的（注意dropout会随着输出电流的增加而增大），输出就会小于5v啦！
2.为什么总是这么烫？ ldo主要的功耗来自于内部的mos管上的压差与输出电流的乘积。压差越大，电流越大，功耗越大，因此芯片就会越烫。
3.为什么到不了800ma？ 接上个问题继续讨论，为什么ldo规格是800ma 在实际应用的时候却到不了800ma？这是因为这个规格的定义是指ldo正常工作下能够输出的最大电流。然而不同应用场景对于ldo的最大工作温度要求是不一样的，因此对于ldo的功耗限制就不同。举个例子lm1117( to-263 ，注意不同封装的热阻参数不同)： 对于vin=12v，vout=5v，最大工作温度85℃，lm1117最大能输出多大电流呢？ tc（max） =tj - pd* jθc , pd=(vin-vout)*iout , 这里粗略估计pd（实际还包括vin×iground） 根据 jθc=44.1℃/w（参考lm1117规格书），对于tc(max)=85℃，可得到iout最大为0.21a，保留一定裕量后建议输出负载不超过150ma，通常我们实际测试在85℃的温箱环境中，用热电偶测量壳温以jθc参数来验证是否可行。 注：
tj（junction temperature）：芯片的硅核温度
ta （ambient air temperature）：芯片周围的空气温度
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热阻jθa：芯片的热源结（junction）到周围冷却空气（ambient）的总热阻。
热阻jθc：芯片的热源结到封装外壳间的热阻，这个是最常用和有用的热阻。
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4.噪声哪里来的？ ldo内部的mos是不会开关的，因此ldo没有开关噪声。ldo内部主要由mos和ea误差放大器构成，我们知道运放是存在噪声的，因此ldo的噪声源之一是来自于内部的ea。另外ldo内部的基准、电阻等也会有噪声。
一般低噪声的ldo都具有名为“nr/ss”的特殊引脚此引脚具有双重功能：可用于过滤内部电压基准产生的噪声并 能降低 ldo 启动或使能期间的转换率。在此引脚上添加电容器 (cnr/ss) 将形成具有内部电阻的阻容 (rc) 滤波器，帮助分流由电压基准生成的不需要的噪声。
另外在使用前馈电容器可调 ldo 时添加前馈电容也能够改善噪声性能、稳定 性、负载响应和电源抑制比 (psrr)。
5.输出电容怎么选？ 总会有个错觉，输出电容越大越好，越大越稳定。然而无论对于什么器件而言，这都是错误的想法！ 对于没有软起动的ldo。如果输出电容过大，启动瞬间会有大电流为了稳压给输出电容充电，启动电流大。 从稳定性来说，老的ldo在设计的时候我们会在手册中看到有注明配置电容esr的稳定性（stable）范围的描述，需要按照手册执行电路设计，保障ldo输出的稳定性。这是因为电容的esr 决定ea负反馈的零点，esr过大过小都容易导致ldo切换负载时发生震荡。但是现在的ldo内部环路设计越来越好，因此现在的ldo手册里很少有看到对输出电容esr有要求的相关描述了。 另外，ldo把输入电荷搬运到输出电荷，q=i*t ，q=c*u,保证输入输出的c*u是对称的，输出电容满足cout>cin*uin/uout是比较好的设计。
6.启动电流为什么这么大？ 因为启动瞬间，输入5v要快速建立输出电压3.3.v，环路控制内部mos导通，启动到输出稳压的过程中ldo内部mos从饱和区进入非线性电阻区，因此启动电流定性粗略估计是vin/rds。(rds为内部mos导通压降)。
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