NMOS LDO工作原理及特性详解-KIA MOS管
NMOS 型的 LDO 的架构图
从上图我们可以看到从功率型的晶体管变成了 N 型 mos 管,结构没有变。
NMOS LDO 稳压器中的功率损失的简单模型
由上图可以看出在整个线路里面对输入于输出的压差构成限制的不在是晶体管的基极与发射极之间的结压降,而是 mos 管里面门级到漏极之间的最小压差。
驱动标准 NMOS 传输元件
下面这幅简化的原理图中示出了经由 NMOS 传输元件留至负载的电流。这里所使用的栅极至源极电压(VGS)用于说明原理。
NMOS LDO 它同样是采用一对电阻来采样输出电压,把它送入误差放大器的输入端,接着和一个基准做比较,然后在误差放大器里面进行放大,最后产生一个电压信号来控制 NMOS 的门级。
实际的栅极至源极电压将取决于所运用的制造工艺以及设计考虑因素。一个标准的NMOS 传输晶体管实际上将由几千个并联的单独晶体管组成。
驱动电流与低/高负载电流的关系
下图是描述的是 NMOS LDO 在一个 50mA 和 3A 的负载电流下需求的静态电流。这种负载的变化是比较大的,但是我们在静态电流上可以看待几乎是没什么变化的,因为 N 型 mos我们只需要用电压信号来控制,这个电压信号不需要消耗误差放大器里面本身的电流。因此我们可以看出由 NMOS 构成的 LDO 相对于晶体管而言它的静态电流是它一个最大的优势。
NMOS 型的 LDO 的优缺点
缺点
需偏置电压以上拉 N-FET;
优点
N-FET 的导通电阻低于 P-FET;
允许非常低的 Vin 和 Vout 数值;
较低的输出阻抗可减轻负载极点的影响;
可在采用小的外部电容器时保持稳定;
低接地引脚电流( 与负载无关);
高 DC 增益与令人满意的带宽。
NMOS 稳压器具有下列特点:
要求输入电压高于输出电压( 高出的幅度依据传输晶体管的 VGS 要求);
接地引脚电流不随输出负载电流而变化;
不需要任何的输出电容器( 但为了动态响应更好还是使用一个)。
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