LDO(Low Dropout Regulator,低壓差線性穩壓器)晶片的工作原理主要基於反饋控制環路。其核心組成部分包括:
基準參考電壓源:為反饋控制環路提供一個穩定的參考電壓,決定了輸出電壓的精度和穩定性。
誤差放大器:比較參考電壓和輸出電壓,產生誤差信號。
分壓取樣電阻(構成反饋網路):檢測輸出電壓的變化,並將其轉換為反饋信號。
調整元件(如MOSFET或電晶體):根據誤差放大器的輸出調整其工作狀態,從而控制輸出電壓的穩定性。
工作過程如下:
當負載導致輸出電壓降低時,分壓取樣電阻檢測到這一變化,並通過反饋網路將信息傳遞給誤差放大器。
誤差放大器比較參考電壓和降低的輸出電壓,產生的誤差信號使調整元件的工作狀態發生變化,增加輸出電流,從而使輸出電壓回升。
通過這種連續的反饋調整過程,LDO能夠保持輸出電壓的穩定性,即使輸入電壓和負載條件發生變化。
輸出電壓的計算公式為 \( V_{OUT} = V_{REF} \times \frac{1 + R0}{R1} \),其中 \( V_{REF} \) 是參考電壓,\( R0 \) 和 \( R1 \) 是分壓取樣電阻。這個公式表明輸出電壓與輸入電壓的大小並非直接相關,而是通過反饋網路和調整元件的相互作用來維持穩定。