LDO 在电路中的位置
LDO 一般接在 DC-DC 后面,用于后级滤波。DC-DC 效率高但输出有纹波,LDO 效率低但输出干净,两者配合,先用 DC-DC 降压保证效率,再用 LDO 把纹波滤掉保证供电质量。
主要参数
1. 电源抑制比(PSRR)

PSRR(Power Supply Rejection Ratio)是衡量电路抑制电源电压变化对输出信号影响能力的指标。
数值越大,抑制能力越强,每 20 dB 代表压低 10 倍。在低频段,好的 LDO 能做到 60~80 dB,输入端的纹波几乎被完全隔离。频率升高后,PSRR 会逐渐变差,到了 DC-DC 的开关频率附近,可能只有 20~30 dB,纹波容易越过 LDO 进入后级。
在实际情况中,不能认为 LDO 的供电就一定是干净的,必须考虑 PSRR 在前级DCDC开关频率下的性能表现。
2. 输出噪声
即使输入端完全干净,LDO 自身也会产生噪声。噪声来源是 LDO 内部的基准电压源和误差放大器,它们本身具有一定的底噪。
普通 LDO 的输出噪声大约几十微伏(μVrms),超低噪声型号可以压到 1 μVrms 以下,价格也更贵。对射频模块来说,供电噪声会直接变成相位噪声,影响接收灵敏度;对音频模块来说,供电噪声会变成可听到的底噪和杂音;对模数转换基准来说,供电噪声会影响转换精度。
3. 压差(Dropout Voltage)
压差是指 LDO 正常稳压时,输入电压至少要比输出电压高出多少。
压差越小越好:一来效率更高,损耗的压差更少;二来电池电压较低时,输入电压已经很低,压差小的 LDO 还能继续稳住输出。一旦输入电压掉到压差临界点以下,LDO 就会退出稳压状态,退化成一个电阻,输出电压跟着输入电压一起下降。
参数测量方法
PSRR 测试
使用信号源在 LDO 输入端注入已知幅度的纹波信号,然后在输出端测量残余纹波。从低频到高频逐步扫描,即可画出一条 PSRR 随频率变化的曲线。重点关注 DC-DC 开关频率点上的 PSRR 值是否足够。
输出噪声测试
使用低噪声前置放大器 + 频谱仪,在输出端测量 LDO 的本底噪声。测量带宽一般做到 100 kHz,对噪声进行积分得到总噪声值。测试环境必须足够干净,否则测量仪器自身的噪声会淹没 LDO 的噪声。
压差测试
固定负载电流,从高到低调节LDO 的输入电压,同时监测输出电压。当输出电压开始偏离目标输出电压,输入与输出电压之差就是该负载条件下的压差。
全部测试指标
以上三项只是 LDO 最核心的指标,完整的测试远不止这些。LDO 的测试可以分为以下六类:
| 指标 | 测试内容 |
|---|---|
| 直流精度 | 输出电压精度、负载调整率、线性调整率 |
| 噪声 | 输出噪声(μV 级)、PSRR |
| 抗扰 | 电源纹波抑制、瞬态响应 |
| 稳定性 | 环路稳定性、不同负载/电容条件下的稳定性 |
| 动态特性 | 负载瞬态响应、静态电流(Iq) |
| 保护功能 | 过流保护(OCP)、过温保护(OTP) |
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