五、線性穩(wěn)壓器的應用

　　線性穩(wěn)壓器的主要應用體現(xiàn)在以下幾個方面：

　　1.簡單/低成本的解決方案。線性穩(wěn)壓器和LDO簡單易用，特別適合于那些具有低輸出電流、熱應力不很關鍵的低功率應用。無需外部功率電感器。

　　2.低噪聲/低紋波應用。對于那些對噪聲敏感的應用（例如：通信和無線電設備）而言，最大限度地抑制電源噪聲是非常關鍵的。線性穩(wěn)壓器具有非常低的輸出電壓紋波（因為沒有頻繁接通和關斷的組件），而且線性穩(wěn)壓器還可以擁有非常高的帶寬。所以，幾乎不存在EMI問題。有些特殊的LDO（比如：凌力爾特的 LT1761 LDO系列）在輸出端的噪聲電壓低至20μVRMS.這么低的噪聲水平SMPS幾乎是不可能實現(xiàn)的。即使采用ESR非常低的電容器，SMPS的輸出紋波往往也將達到mV級。

　　3.快速瞬態(tài)應用。線性穩(wěn)壓器反饋環(huán)路一般都是內置的，因此無需外部補償。相比于SMPS，線性穩(wěn)壓器通常具有較寬的控制環(huán)路帶寬和較快的瞬態(tài)響應。

　　4.低壓差應用。對于那些輸出電壓接近輸入電壓的應用來說，LDO可能比SMPS更有效。有非常低壓差LDO（VLDO），例如：凌力爾特的 LTC1844、LT3020和LTC3025，這些器件可提供20mV至90mV的壓差電壓和高達150mA的電流。最小輸入電壓可低至0.9V.由于 LR中沒有AC開關損耗，因此LR或LDO的輕負載效率與其滿負載效率很相近。SMPS常常因其AC開關損耗的緣故而具有較低的輕負載效率。在輕負載效率同樣十分關鍵的電池供電型應用中，LDO可提供一種優(yōu)于SMPS的解決方案。

　　六、常用線性穩(wěn)壓器的技術分析

　　電壓差和接地電流值主要由線性穩(wěn)壓器的旁路元件（pass element）確定，電壓差和接地電流值定了后就可確定穩(wěn)壓器適用的設備類型。目前使用的五大主流線性穩(wěn)壓器每個都具有不同的旁路元件（pass element）和獨特性能，分別適合不同的設備使用。

　　標準NPN穩(wěn)壓器的優(yōu)點是具有約等于PNP晶體管基極電流的穩(wěn)定接地電流，即使沒有輸出電容也相當穩(wěn)定。這種穩(wěn)壓器比較適合電壓差較高的設備使用，但較高的壓差使得這種穩(wěn)壓器不適合許多嵌入式設備使用。

　　對于嵌入式應用而言，NPN旁路晶體管穩(wěn)壓器是一種不錯的選擇，因為它的壓差小，而且非常容易使用。不過這種穩(wěn)壓器仍不適合具有很低壓差要求的電池供電設備使用，因為它的壓差不夠低。它的高增益NPN旁路管可使接地電流穩(wěn)定在幾個毫安，而且它的公共發(fā)射極結構具有很低的輸出阻抗。

　　PNP旁路晶體管是一種低壓差穩(wěn)壓器，其中的旁路元件就是PNP晶體管。它的輸入輸出壓差一般在0.3到0.7V之間。因為壓差低，因此這種PNP旁路晶體管穩(wěn)壓器非常適合電池供電的嵌入式設備使用。不過它的大接地電流會縮短電池的壽命。另外，PNP晶體管增益較低，會形成數(shù)毫安的不穩(wěn)定接地電流。由于采用公共發(fā)射極結構，因此它的輸出阻抗比較高，這意味著需要外接特定范圍容量和等效串聯(lián)電阻（ESR）的電容才能夠穩(wěn)定工作。

　　由于P溝道FET穩(wěn)壓器具有較低的壓差和接地電流，因此被廣泛用于許多電池供電的設備。該類型穩(wěn)壓器將P溝道FET用作它的旁路元件。這種穩(wěn)壓器的電壓差可以很低，因為很容易通過調整FET尺寸將漏-源阻抗調整到較低值。另一個有用的特性是低的接地電流，因為P溝道FET的“柵極電流”很低。然而，由于P 溝道FET具有相對大的柵極電容，因此它需要外接具有特定范圍容量與ESR的電容才能穩(wěn)定工作。

　　N溝道FET穩(wěn)壓器非常適合那些要求低壓差、低接地電流和高負載電流的設備使用。用于旁路管采用的是N溝道FET，因此這種穩(wěn)壓器的壓差和接地電流都很低。雖然它也需要外接電容才能穩(wěn)定工作，但電容值不用很大，ESR也不重要。N溝道FET穩(wěn)壓器需要充電泵來建立柵極偏置電壓，因此電路相對復雜一些。幸運的是，相同負載電流下N溝道FET尺寸最多時可比P溝道FET小50%。