LDO分析：PMOS LDO和NMOS LDO-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2023-02-06
圖所示為 PMOS LDO 架構(gòu)。為調(diào)節(jié)所需的輸出電壓，反饋回路將控制漏-源極電阻 RDS。隨著 VIN 逐漸接近 VOUT(nom)，誤差放大器將驅(qū)動?xùn)?源極電壓 VGS 負(fù)向增大，以減小 RDS，從而保持穩(wěn)壓。
但是，在特定的點(diǎn)，誤差放大器輸出將在接地端達(dá)到飽和狀態(tài)，無法驅(qū)動 VGS 進(jìn)一步負(fù)向增大。RDS 已達(dá)到其最小值。將此 RDS 值與輸出電流 IOUT 相乘，將得到壓降電壓。
請記住，隨著 VGS 負(fù)向增大，能達(dá)到的 RDS 值越低。通過提升輸入電壓，可以使VGS 值負(fù)向增大。因此，PMOS 架構(gòu)在較高的輸出電壓下具有較低的壓降。下圖展示了此特性。
如圖所示，TPS799 的壓降電壓隨輸入電壓（也適用于輸出電壓）增大而降低。這是因為隨著輸入電壓升高 VGS會負(fù)向增大。
NMOS 架構(gòu)如圖所示，反饋回路仍然控制 RDS。但是，隨著VIN 接近 VOUT(nom)，誤差放大器將增大 VGS 以降低 RDS，從而保持穩(wěn)壓。
在特定的點(diǎn)，VGS 無法再升高，因為誤差放大器輸出在電源電壓 VIN 下將達(dá)到飽和狀態(tài)。達(dá)到此狀態(tài)時，RDS處于最小值。將此值與輸出電流 IOUT 相乘，會獲得壓降電壓。
不過這也會產(chǎn)生問題，因為誤差放大器輸出在 VIN 處達(dá)到飽和狀態(tài)，隨著 VIN 接近 VOUT(nom)，VGS 也會降低。這有助于防止出現(xiàn)超低壓降。
很多 NMOS LDO 都采用輔助電壓軌，即偏置電壓 VBIAS，如圖所示。
電荷泵將提升 VIN，以便誤差放大器在缺少外部 VBIAS 電壓軌的情況下仍可以生成更大的 VGS 值。
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