NMOS 型的 LDO 的架構(gòu)圖
從上圖我們可以看到從功率型的晶體管變成了 N 型 mos 管,結(jié)構(gòu)沒有變。
NMOS LDO 穩(wěn)壓器中的功率損失的簡單模型
由上圖可以看出在整個線路里面對輸入于輸出的壓差構(gòu)成限制的不在是晶體管的基極與發(fā)射極之間的結(jié)壓降,而是 mos 管里面門級到漏極之間的最小壓差。
驅(qū)動標(biāo)準(zhǔn) NMOS 傳輸元件
下面這幅簡化的原理圖中示出了經(jīng)由 NMOS 傳輸元件留至負(fù)載的電流。這里所使用的柵極至源極電壓(VGS)用于說明原理。
NMOS LDO 它同樣是采用一對電阻來采樣輸出電壓,把它送入誤差放大器的輸入端,接著和一個基準(zhǔn)做比較,然后在誤差放大器里面進行放大,最后產(chǎn)生一個電壓信號來控制 NMOS 的門級。
實際的柵極至源極電壓將取決于所運用的制造工藝以及設(shè)計考慮因素。一個標(biāo)準(zhǔn)的NMOS 傳輸晶體管實際上將由幾千個并聯(lián)的單獨晶體管組成。
驅(qū)動電流與低/高負(fù)載電流的關(guān)系
下圖是描述的是 NMOS LDO 在一個 50mA 和 3A 的負(fù)載電流下需求的靜態(tài)電流。這種負(fù)載的變化是比較大的,但是我們在靜態(tài)電流上可以看待幾乎是沒什么變化的,因為 N 型 mos我們只需要用電壓信號來控制,這個電壓信號不需要消耗誤差放大器里面本身的電流。因此我們可以看出由 NMOS 構(gòu)成的 LDO 相對于晶體管而言它的靜態(tài)電流是它一個最大的優(yōu)勢。
NMOS 型的 LDO 的優(yōu)缺點
缺點
需偏置電壓以上拉 N-FET;
優(yōu)點
N-FET 的導(dǎo)通電阻低于 P-FET;
允許非常低的 Vin 和 Vout 數(shù)值;
較低的輸出阻抗可減輕負(fù)載極點的影響;
可在采用小的外部電容器時保持穩(wěn)定;
低接地引腳電流( 與負(fù)載無關(guān));
高 DC 增益與令人滿意的帶寬。
NMOS 穩(wěn)壓器具有下列特點:
要求輸入電壓高于輸出電壓( 高出的幅度依據(jù)傳輸晶體管的 VGS 要求);
接地引腳電流不隨輸出負(fù)載電流而變化;
不需要任何的輸出電容器( 但為了動態(tài)響應(yīng)更好還是使用一個)。
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