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先让我来想一想。dcdc是直流转交流再转直流，他是一种开关电路，因此它的电压输出会有纹波。通过bjt（三极管）或者mos管不断地开关形成PWM调制，使原本的直流电压变小，后续（这里说的是buck降压电路，如果要升压则电感在开关电路的前面）接上电感当做储能器件，配合电容滤波稳压的作用，最后输出需要的电压。
而LDO是内部有一个运放进行负反馈，然后配合外部两个电阻的阻值配合，修改输出电压的值，也就是说，同一款LDO芯片，在我们外接电阻的情况下，使用电位器改变阻值就可以改变电压输出量。
LDO
LOW DROPOUT VOLTAGE LDO（是low dropout voltage regulator的缩写，整流器）
低压差线性稳压器，顾名思义，为线性的稳压器，仅能使用在降压应用中。也就是输出电压必需小于输入电压。
LDO电源的优缺点（记住纹波小，效率低）
优点：输出纹波小，稳定性好，负载响应快成本低，外围电路少，静态电流小，体积小
缺点：效率低，输出功率做不大（同比DC-DC）。负载不能太大，目前最大的LDO为5A（但要保证5A的输出还有很多的限制条件）
低压差线性稳压器(LDO)的基本电路如图1所示，该电路由串联调整管PMOS管（也可以是三极管，但三极管压降较大，而MOS管的内阻Rds小，压差小，因此在实际应用对效率要求高的电路中，常用的是P沟道场效应管）、取样电阻R1和R2、比较放大器A组成。
图1低压差线性稳压器基本电路
内部结构长这样，是不是看着就头疼（狗头）
用这张图讲解一下，注意！！这张图运放的正负连接是错的！！要反过来！！（又好像没错。。。给我搞迷糊了都）
LDO电源基本由三大模块组成：调整电路模块、反馈电路模块、误差放大模块
反馈模块：经R1上的分压对LDO输出电压进行采集；R1与R2电阻误差为1%；
误差放大模块：将采集到的电压信号输入到比较器的正向端与反向端电压（Vref基准电压）进行比较，再将比较结果进行放大；有的LDO内部为节省器件面积，没有对Vref进行滤波处理，在这种请况下就需要在Vref引脚上10微法电容保证其低噪声和低纹波的输入；
调整模块：比较器输出的放大信号输入到MOS管的门级，使MOS管调整自身的导通压降，从而实现对输出的电压进行调整；其内部MOS管工作线性区。
（说人话版本）通过运放调节MOS管的输出，从而改变输出电压的大小，此时MOS管工作在线性区；当运放正向端取得的电压下降（也就是输出电压下降）时，mos管栅极G的电压Vg也随之下降，而输入电压Vs没变，所以Vgs增大，Vds也增大，输出电流I就增大，这时电压就会回到原来的设定值。输出电压变高的情况类似，运放正向段电压升高，mos管Vg也升高，Vds减小，输出电流I也减小，电压回到原本的设定值。
那么就有聪明的宝宝想到了，既然运放正向取的电压值是电阻分压过来的，那我直接把两个阻值确定好的电阻也集成到我的LDO芯片不就可以确定输出一个固定值了（比如我们常见的3v3）？恭喜你！这就是固定输出电压模式的LDO芯片。
LDO分为固定输出电压模式和可调输出电压模式
LDO电源的特点：
当输入电压或负载电流发生变化时，LDO仍可以保持稳定的电压输出；(这就是闭环系统的优势)。这里有一个LDO的负载调整率的名词，可以自行百度下比较好理解，它也是LDO选型时的一个重要参数
- LDO的功率损耗W=（VIN-VOUT）/I**，***从这个公式可以总结出，当输出的电压与输入电压的差值越大的时候LDO的自身消耗就越大，这部分消耗的功率基本上都是花费在调整电路模块；同理LDO的输出电流通常也比较小。正因为这一点就限制了LDO在做硬件设计的时的使用范围；其最大功耗受限制于散热条件不能超过3W这下明白LDO为什么叫"低压差"线性稳压器件了吗？
当输出电源需要长线传输时，为减小传输线上的压降，常采用输出补偿的方式进行处理（Vout=12V,传输损耗1V，补偿后调节输出Vout=13V,），但是种方式缺乏灵活性，因此有些LDO器件/DC-DC引脚上添加了SENSE管脚，实质上是对负载电压进行测量，在负载的电源输入端，通过0R电阻将负载端的电压信息引回至电源芯片SENSE（可以理解为反馈信号），**一般建议SENSE信号仅对大电流场合使用，一般电流大于10A，当不使用SENSE功能时，SENSE管脚应与Vout直接连接。
LDO的关键参数
两个最重要的参数，压差和效率，我们可以看到当压差越大的时候，LDO的效率是越低的，而后会带来一个严重的后果，发热问题。
你看哦，芯片的温度是由各种因数构成的，芯片外层黑黑的封装、有没有散热器（金属片）、芯片内核大小、空间散热，这些等等都会影响到芯片的温度从而影响芯片的工作。
我们看数据手册可以得知，这款LDO芯片的最大TJ温度是125度，超过这个温度LDO芯片就有毁坏的可能。然后我们看，在相同功率1.4w（2v*0.7A）的情况下，每个封装的功率损耗系数都不一样。
那么下面这两张图什么意思呢？还记得电容有什么作用吗？没错！在这边电容起到一个“缓冲”的作用，削峰填谷，让输出反应不至于那么激烈。而每款LDO对输出电容的选择也是有要求的，我们可以看其的数据手册。如图2三款LDO有推荐2.2uf、10uf、22uf，容值都不一样。
1.输出电压
输出电压是低压差线性稳压器最重要的参数，也是电子设备设计者选用稳压器时首先应考虑的参数。 低压差线性稳压器有固定输出电压和可调输出电压两种类型，固定输出电压稳压器使用比较方便，而且由于输出电压是经过厂家精密调整的，所以稳压器精度很高。 但是其设定的输出电压数值均为常用电压值，不可能满足所有的应用要求，但是外接元件数值的变化将影响稳定精度。
2.最大输出电流
用电设备的功率不同，要求稳压器输出的最大电流也不相同，通常，输出电流越大的稳压器成本越高。 为了降低成本，在多只稳压器组成的供电系统中，应根据各部分所需的电流值选择适当的稳压器。
3.压差（Dropout Voltage) 这个参数越小越好
我们都知道LDO是低压差线性稳压器，这里的压差是指为了维持稳定的输出电压，输入电压至少要比输入电压大的数值 ，压差在数据手册中常用Vdrop表示。那为什么LDO存在压差呢，这个特性是由于LDO的结构所决定的，上文我们了解LDO工作原理时已经知道了LDO内部的通路元件由晶体管/MOSFET组成，由于晶体管/MOSFET 导通时工作在线性区，也就是我们常说的导通内阻Rds(on)，所以LDO必然存在压差。
目前想要实现更低的压差，LDO 导通元件通常采用MOSFET，因为MOS管的导通内阻小，可以实现较小的压差，晶体管的导通内阻较大。压差不是一个静态的值，还和输出电流、温度等因素有关，如输出电流越大压差越小、温度越大，压差越大，我们在设计时要根据实际应用的情况选择合适的LDO。（从图4可以看出LM1117输出电流大小不同时，压差值也会发生相应的变化)
4.电源电压抑制比(PSRR) 这个参数越大越好
计算公式：
其中Ripplein为输入电压纹波的峰值电压，Rippleout 为输出电压纹波的峰值电压。
PSRR表示LDO抑制由输入电压波动造成的输出电压波动的能力。以LM1117为例，在120HZ时，LDO可以抑制的电压纹波为75dB(即输入电压变化值，引起的输出电压变化值仅为输入电压的1.78负4倍，正是因为LDO的这个特性，所以很多设计会在DCDC后级加LDO，可以很好的抑制系统的输出纹波。
5.负载调整率（Load regulation) 这个参数越小越好
计算公式：
负载调整率是指在输入电压一定的情况下，输出电压随负载电流变化而产生的变化量。从定义可以看出，负载调整率越小越好，当负载电流突然变化时，引起的输出变化越小，LDO负载瞬态性能就越好。在负载电流缓慢变化时，负载调整率很小，表示LDO输出电压基本不变。但是负载电流快速变化时，输出电压就会发生变化，当如图6所示，当负载电流突然增加时，输出电压会有一个下冲。
6.线性调整率（Line Regulation）这个参数越小越好
计算公式：
线性调整率是指在负载保持不变的情况下，输入电压变化导致输出电压变化的量。从定义可以看出，线性调整率越小越好。和负载调整率一样，输入电压的变化速率也对输入瞬态响应有较大的影响。当输入电压缓慢变化，输出电压基本不变。但是输入电压快速变化时，输出电压就会发生变化，如图8所示，当输入电压跳变时，输出电压出现了尖峰脉冲。
7.静态电流(Quiescent Current) 这个参数越小越好
LDO的静态电流是通路元件的偏流和驱动电流的组合。
8.效率
计算公式:
其中Iq 表示静态电流。输入电流等于输出电流加上静态功耗，由定义可知，当LDO处在轻载或空载时，静态电流就非常重要，静态电流越小，效率就越高。同时减下输入与输出电压之间的压差也可以提高效率。
9.功耗
计算公式：
想要LDO功耗小，就需要减小静态电流和输入与输出电压之间的压差。
假设我们需要使用上图所示的静态电流为15mA的LDO，假设输出电流为800mA，输入电压5V，输出电压3.3V时，计算可知功耗为
假设当LDO处于轻载输出电流为1.7mA时（参数见下图），输入电压5V，输出电压3.3V时，计算可知功耗为：
看起来消耗的功耗不是很高，但是，静态电流消耗的功耗就占据了96.3%的功耗！像物联网的设备基本上都处于待机的状态，如果静态电流过高，会缩短产品可待机的时间，甚至降低电池的使用寿命。所以在进行产品电源部分设计时，静态功耗是需要关注的很重要参数。
LDO的典型应用
如图3-1所示，图3-1(a)所示电路是一种最常见的AC/DC电源，交流电源电压经变压器后，变换成所需要的电压，该电压经整流后变为直流电压。 在该电路中，低压差线性稳压器的作用是：在交流电源电压或负载变化时稳定输出电压，抑制纹波电压，消除电源产生的交流噪声。
各种蓄电池的工作电压都在一定范围内变化，为了保证蓄电池组输出恒定电压，通常都应当在电池组输出端接入低压差线性稳压器，如图3-1(b)所示。
低压差线性稳压器的功率较低，因此可以延长蓄电池的使用寿命， 同时，由于低压差线性稳压器的输出电压与输入电压接近，因此在蓄电池接近放电完毕时，仍可保证输出电压稳定。
而众所周知，开关性稳压电源（DCDC）的效率很高，但输出纹波电压较高，噪声较大，电压调整率等性能也较差，特别是对模拟电路供电时，将产生较大的影响。
在开关性稳压器输出端接入低压差线性稳压器，如图3-1(c)所示，就可以实现有源滤波，而且也可大大提高输出电压的稳压精度，同时电源系统的效率也不会明显降低。
在某些应用中，比如无线电通信设备通常只有一足电池供电，但各部分电路常常采用互相隔离的不同电压，因此必须由多只稳压器供电。 为了节省共电池的电量，通常设备不工作时，都希望低压差线性稳压器工作于睡眠状态，为此，要求线性稳压器具有使能控制端。 有单组蓄电池供电的多路输出且具有通断控制功能的供电系统如图3-1(d)所示。
图3-1低压差线性稳压器(LDO)典型应用
- Author:黄光灿
- URL:guangcan.icu/article/f75539df-5745-444b-93d2-ff408fbf6049
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