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，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，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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