"线性"串联稳压器(见图1)通常包括一个基准电压源、一个比例输出电压与基准电压比较环节、一个反馈放大器和一个串联调整管组成(双极型晶体管或fet 管)组成，用放大器控制稳压器的压降维持要求的输出电压值。例如，如果负载电流下降，会引起输出电压显着上升，误差电压增大，放大器的输出上升，调整管两端的电压会增加，因此输出电压回到其原始值。 图1 基本的增强型pmos ldo 在图1中，误差放大器和pmos晶体管构成压控电流源。输出电压vout按分压比(r1，r2)成比例下降，并且将其与基准电压(vref)比较。误差放大器的输出控制增强型pmos晶体管。 稳压器的"压差"是指输出电压与输入电压之间的压差，如果此输入电压继续减小那么该电路便不能稳压。通常认为当输出电压下降到低于标称值100 mv时是达到的目标。表征这ldo稳压器的关键指标取决于负载电流和调整管的pn结温度。 压差对稳压器分为三类:标准稳压器、准ldo和ldo 。 标准稳压器，通常使用npn调整管，通常输出管的压降大约为2v。 准ldo稳压器，通常使用达林顿复合管结构(见图2)以便实现由一只npn晶体管和一只pnp晶体管组成的调整管。这种复合管的压降，vsat (pnp)+vbe (npn) 通常大约为1v -比ldo高但比标准稳压器低。 图2 准ldo电路 ldo稳压器通常根据压差要求作最佳选择，通常压差在100 mv~200 mv 范围。然而，ldo的缺点是其接地引脚的电流通常比准ldo或标准稳压器大。 标准稳压器比其它类型稳压器具有较大的压差，较大的功耗和较低的效率。大多数情况下可使用ldo稳压器代替标准稳压器，但是应该考虑到ldo稳压器的最大输入电压指标比标准稳压器低。此外，有些ldo需要精心挑选外部电容器以保持稳定性。这三种类型稳压器在带宽和动态稳定性考虑因素方面也有些不同。

低压差稳压器的结构主要包括启动电路、恒流源偏置单元、使能电路、调整元件、基准源、误差放大器、反馈电阻网络，保护电路等，基本工作原理是这样的:系统加电，如果使能脚处于高电平时，电路开始启动，恒流源电路给整个电路提供偏置，基准源电压快速建立，输出随着输入不断上升，当输出即将达到规定值时，由反馈网络得到的输出反馈电压也接近于基准电压值，此时误差放大器将输出反馈电压和基准电压之间的误差小信号进行放大，再经调整管放大到输出，从而形成负反馈，保证了输出电压稳定在规定值上;同理如果输入电压变化或输出电流变化，这个闭环回路将使输出电压保持不变。

为特定的应用选择合适的稳压器，需要考虑输入电压的类型和范围(例如稳压器前面的dc/dc变换器或开关电源的输出电压)。其它重要考虑因素是:需要的输出电压、最大负载电流、最小压差、静态电流和功耗。通常，稳压器的附加功能可能很有用，例如待机引脚或指示稳压失效的错误标志。 为了选择合适类型的ldo，需要考虑输入电压源。在电池供电应用中，当电池放电时，ldo必须维持所需的系统电压。如果dc输入电压是由经过整流的ac电源提供，那么压差并不重要，因此标准稳压器可能是更好的选择，因为其更价格较低并且可以提供较大的负载电流。但是如果需要较低功耗或较精密的输出电压，则 ldo是合适的选择。 当然，稳压器应该在最坏工作环境达到规定精度的条件下能够为负载提供足够大的电流。 1、ldo结构 在图1中，调整管是pmos晶体管。然而，稳压器可能使用各种类型的调整管，因此可以根据所使用的调整管类型对ldo分类。不同结构和特性的ldo具有不同的优点和缺点。四种类型调整管示例如图3所示，包括npn双极型晶体管、pnp双极型晶体管、复合晶体管和pmos晶体管。 图3 调整管示例 对于给定的电源电压，双极型调整管可提供最大的输出电流。pnp优于npn，因为pnp的基极可以与地连接，必要时使晶体管完全饱和。 npn的基极只能与尽可能高的电源电压连接，从而使最小压降限制到一个vbe结压降。因此，npn管和复合调整管不能提供小于1v的压差。然而它们在需要宽带宽和抗容性负载干扰时非常有用(因为它们具有低输出阻抗zout特性)。 pmos和pnp晶体管可以快速达到饱和，从而能使调整管电压损耗和功耗最小，从而允许用作低压差、低功耗稳压器。pmos调整管可以提供尽可能最低的电压降，大约等于rds(on)×il。它允许达到最低的静态电流。pmos调整管的主要缺点是mos 晶体管通常用作外部器件-特别当控制大电流时-从而使ic构成一个控制器，而不能构成一个自身完整的稳压器。 一个完整稳压器的总功耗是 pd = (vin – vout) il + vinignd 上面关系式的第一部分是调整管的功耗;第二部分是电路控制器部分的功耗。有些稳压器的接地电流，特别是那些用饱和双极型晶体管作调整管的稳压器，会在上电期间达到峰值。 2、确保ldo动态稳定性 适合普通应用的传统ldo稳压器设计存在稳定性问题。这个问题是由于反馈电路的性能、多种可能的负载、环路中元件的变化和难于获得具有一致性参数的精密补偿。下面将讨论这些考虑因素。ldo通常使用一个反馈环路在输出端提供一个与负载无关的恒定电压。因为对于任何高增益反馈环路来说，环路增益传递函数中极点和零点的位置都决定其稳定性。 基于npn管的稳压器具有低阻抗射极负载输出，倾向于对输出容性负载很不敏感。然而，基于pnp管和pmos管的稳压器具有较大的输出阻抗(在基于pnp 管的稳压器中具有高阻抗集电极负载)。此外，环路增益和相位特性强烈依赖负载阻抗，因此对于稳定性问题需要特别考虑。 基于pnp管的ldo和基于pmos管的ldo的传递函数具有几个影响稳定性的极点: a.主极点(图4中的p0)由误差放大器决定;它是由放大器的gm通过内部补偿电容ccomp一起控制和确定的。主极点对上述所有ldo结构都是共同的。 b.第二极点(p1)由输出电抗(指输出电容和负载电容以及负载阻抗)决定。这使得应用问题更难处理，因为这些电抗会影响环路的增益和带宽。 c.第三极点(p2)由调整管附近的寄生电容决定。在相同条件下，pnp功率晶体管的单位增益频率(ft)比npn晶体管的ft低很多。 图4 ldo的幅频响应。 如图4所示，每个极点产生每10倍频程20db的增益下降并且伴随90 °的相移。因为这里所讨论的ldo有多个极点，所以如果单位增益频率处的相移达到-180 °，线性稳压器会变得不稳定。图4还示出了容性负载对稳压器的影响，其等效串联电阻(esr)会在传递函数中增加一个零点(zesr)。该零点有助于补偿其中一个极点，并且如果该极点出现在单位增益频率以下时有助于稳定环路并且保持相应频点的相移低于-180 °。 esr对于维持稳定性可能是至关重要的，特别对于使用纵向pnp调整管的ldo。然而，由于电容器的寄生特性，所以esr不总是好控制。电路可能需要esr集中在某个窗口范围内以确保ldo工作在对于所有输出电流都稳定的区域(见图5)。 图5 稳定性随输出电流iout和负载电容的esr变化。 虽然原则上选择具有合适esr的合适电容器(要求频率响应曲线在穿过0 db之前下降得足够快，并且在达到相关极点p2之前向低于0 db增益方向减小得足够满)非常困难。实际考虑还会增加更多的困难:esr随着产品型号变化;大批量生产使用的最小电容值需要进行基准测试，包括最小环境温度和最大负载的极端条件。电容器类型的选择也很重要。最合适的电容器是钽电解电容器，尽管具有大容量的钽电解电容器尺寸很大。多层陶瓷电容类型无法为普通的ldo提供足够的电容，但是它们这种稳定的低电容适合于新型ldo。铝电解电容器的尺寸很小，但其esr在低温时会变差，并且在-30 °c以下无法正常工作。

1、稳压电源运行时，请勿随意拆开稳压电源或拨拉稳压电源输入输出连线，以防触电或其它电气安全事故。 2、稳压电源输入输出连线一定要布置合理，防止踩踏磨破，造成漏电事故 3、稳压电源一定要可靠接地，因不接地线运行而造成的触电或人体伤害，由用户自行负责。 4、稳压电源的地线不能接在暖气管道、供水管道、燃气管道等公益设施上，以免侵犯第三方权利或造成危害。 5、应定期检查稳压电源的输入和输出连线，以免松动或脱落，从而影响稳压电源的正常使用和用电安全。 6、非专业人员请不要拆开稳压电源或对稳压电源进行维修。

低压差线性稳压器的输出噪声受其内部设计和外部旁路、补偿电路的影响。图3是低压差线性稳压器的简单结构框图。由图可知，低压差线性稳压器输出噪声的主要来源是基准电路(voltage reference)模块，其产生的基准噪声在输出端被放大。此外，影响低压差线性稳压器输出噪声的其他因素还有:低压差线性稳压器内部放大器的极点、零点和输出极点，外部输出电容的容值和输出电容的等效串联电阻(esr)值，以及负载值。 图3 低压差线性稳压器简单结构 降低输出噪声的方法 ● bp 端加旁路电容 为降低基准噪声，需要在基准的输出端增加一路低通滤波器，滤波器可以集成在低压差线性稳压器内部或由外部电路实现。但内置滤波器占用了较大的管芯尺寸，增加了芯片的设计和生产成本。为此，有些低噪声低压差线性稳压器芯片只是提供一个基准的引脚bp(bypass),用于连接基准旁路电容。 连接基准旁路电容可降低基准噪声，使基准噪声成为产生低压差线性稳压器输出噪声的次要因素。建议使用典型值为 470pf~0.01μf的陶瓷电容，也可使用此范围以外的电容，但会对输入电源上电时低压差线性稳压器 输出电压上升的速度产生影响。旁路电容值越大，输出电压上升速率越慢。在使用时要注意这点。 图4为旁路电容对sg2001输出噪声的影响。由图可见，随着旁路电容的增大，输出噪声也会有一定程度的减少。 图4 旁路电容对sg2001输出噪声的影响 ● 减小低压差线性稳压器的负载电流。 负载电流也会在一定程度上影响低压差线性稳压器的输出噪声。图5为负载电流对sgm2007输出噪声影响。由图可见，随着负载电流的增大，输出噪声也会有一定的增加。为了减小负载电流对低压差线性稳压器输出噪声的影响，要尽量选择输出电流大的低压差线性稳压器。 图5 负载电流对低压差线性稳压器噪声的影响 ● 增大低压差线性稳压器的输出电容 低压差线性稳压器需要连接外部输入和输出电容器。利用较低esr的大电容器一般可以全面提高电源抑制比(psrr)、噪声以及瞬态性能。陶瓷电容器通常是首选，因为其价格低且故障模式是断路模式。此外，输出电容器的等效串联电阻(esr)也会影响其稳定性。陶瓷电容器具有较低的esr，大概为10 mΩ量级。

1.输出电压(output voltage) 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(maximum output current) 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.输入输出电压差(dropout voltage) 输入输出电压差是低压差线性稳压器最重要的参数。在保证输出电压稳定的条件下，该电压压差越低，线性稳压器的性能就越好。比如，5.0v 的低压差线性稳压器，只要输入5.5v 电压，就能使输出电压稳定在5.0v。 4.接地电流(ground pin current) 接地电路ignd 是指串联调整管输出电流为零时，输入电源提供的稳压器工作电流。该电流有时也称为静态电流，但是采用pnp 晶体管作串联调整管元件时，这种习惯叫法是不正确的。通常较理想的低压差稳压器的接地电流很小。 5.负载调整率(load regulation) 负载调整率可以通过图1和以下式子1来定义，ldo 的负载调整率越小，说明ldo 抑制负载干扰的能力越强。 如图1 output voltage&output current 6.线性调整率(line regulation) 线性调整率可以通过图2和以下式子2来定义，ldo 的线性调整率越小，输入电压变化对输出电压影响越小，ldo 的性能越好。 图2 output voltage&input voltage 7.电源抑制比( psrr) ldo 的输入源往往许多干扰信号存在。psrr 反映了ldo 对于这些干扰信号的抑制能力。