立深鑫 电子LDO为什么一定要用钽电容？

一、稳压器的稳定性取决于回路增益和回路相移，LDO也不例外。

二、通常所有的LDO都会要求其输出电容的ESR值在某一特定范围内，以保证输出的稳定性。 LDO制造商会提供一系列由输出电容ESR和负载电流组成的定义稳定范围的曲线，作为选择电容时的参考。这些推荐值可以从相关的Datasheet上看到。

三、输出电容是用来补偿LDO稳压器的相位裕度，不合适的ESR会引起回路振荡。基本上所有的LDO应用中引起的振荡都是由于输出电容的ESR过高或过低。

四、LDO的输出电容，一般地，钽电容是最好的选择。另一点非常重要，优质电容的ESR在－40℃到＋125℃温度范围内的变化小于2:1。然而，铝电解电容在低温时的ESR会变大很多，所以不适合作LDO的输出电容，应排除在外。

五、应该注意，大的陶瓷电容（≥1uF）通常会用很低的ESR（＜20mΩ），这几乎会使所有的LDO稳压器产生振荡。如果使用陶瓷电容就要串联电阻以增加ESR。而且大的陶瓷电容的温度特性较差（例如Z5U型），也就是说在工作范围内的温度的上升和下降会使容值成倍的变化，所以它不推荐使用。

六、可能你已注意到，某些LDO专门设计使用陶瓷电容，似乎与上面矛盾。已知有两款LDO，LP2985和LP2989，要求输出电容贴装超低ESR的陶瓷电容。 这种电容的ESR可以低到5～10mΩ。 也就是说，在如此低ESR的电容下，LP2985仍能够稳定工作。这是由于，在IC内部已经放置了钽输出电容来补偿零点，此LDO的零点已被集成在IC内部。这一做法是为了将可稳定的ESR的上限范围下降。可以查到，LP2985的ESR稳定范围是3Ω-500MΩ，因此它可以使用陶瓷电容。然而这样小的ESR却会使绝大多数的LDO稳压器引起振荡。

七、结论很容易得出：未在内部添加零点的典型LDO，所选ESR的范围一般为100mΩ-5Ω，只能使用钽电容而不能使用陶瓷电容。因此外部电容产生的零点必须处于足够高的频率，这样就不能使带宽很宽。否则，高频极点会产生很大的相移从而导致振荡。

AIC1084系列的芯片，可以高达5A的电流的LDO，况且压差也比较低，但是，我个人建议你，还是用开关电源芯片比较好AIC1084系列虽然不用电感之类的，但是一来体积大，二来发热强，况且，开关电源芯片也有体积小的，比如AP1484系列芯片，还有比这更小的，好的电子工程师，不要怕麻烦。

LDO 是一种线性稳压器。线性稳压器使用在其线性区域内运行的晶体管或 FET，从应用的输入电压中减去超额的电压，产生经过调节的输出电压。所谓压降电压，是指稳压器将输出电压维持在其额定值上下 100mV 之内所需的输入电压与输出电压差额的最小值。正输出电压的LDO(低压降)稳压器通常使用功率晶体管(也称为传递设备)作为 PNP。这种晶体管允许饱和，所以稳压器可以有一个非常低的压降电压，通常为 200mV 左右与之相比，使用 NPN 复合电源晶体管的传统线性稳压器的压降为 2V 左右。负输出 LDO 使用 NPN 作为它的传递设备，其运行模式与正输出 LDO 的 PNP设备类似。更新的发展使用 MOS 功率晶体管，它能够提供最低的压降电压。使用 功率MOS，通过稳压器的唯一电压压降是电源设备负载电流的 ON 电阻造成的。如果负载较小，这种方式产生的压降只有几十毫伏。DC-DC的意思是直流变(到)直流(不同直流电源值的转换)，只要符合这个定义都可以叫DCDC转换器，包括LDO。但是一般的说法是把直流变(到)直流由开关方式实现的器件叫DCDC。LDO是低压降的意思，这有一段说明：低压降(LDO)线性稳压器的成本低，噪音低，静态电流小，这些是它的突出优点。它需要的外接元件也很少，通常只需要一两个旁路电容。新的LDO线性稳压器可达到以下指标：输出噪声30μV，PSRR为60dB，静态电流6μA(TI的TPS78001达到Iq=0.5uA)，电压降只有100mV(TI量产了号称0.1mV的LDO)。 LDO线性稳压器的性能之所以能够达到这个水平，主要原因在于其中的调整管是用P沟道MOSFET，而普通的线性稳压器是使用PNP晶体管。P沟道MOSFET是电压驱动的，不需要电流，所以大大降低了器件本身消耗的电流另一方面，采用PNP晶体管的电路中，为了防止PNP晶体管进入饱和状态而降低输出能力， 输入和输出之间的电压降不可以太低而P沟道MOSFET上的电压降大致等于输出电流与导通电阻的乘积。由于MOSFET的导通电阻很小，因而它上面的电压降非常低。如果输入电压和输出电压很接近，最好是选用LDO稳压器，可达到很高的效率。所以，在把锂离子电池电压转换为3V输出电压的应用中大多选用LDO稳压器。虽说电池的能量最後有百分之十是没有使用，LDO稳压器仍然能够保证电池的工作时间较长，同时噪音较低。如果输入电压和输出电压不是很接近，就要考虑用开关型的DCDC了，因为从上面的原理可以知道，LDO的输入电流基本上是等于输出电流的，如果压降太大，耗在LDO上能量太大，效率不高。DC-DC转换器包括升压、降压、升/降压和反相等电路。DC-DC转换器的优点是效率高、可以输出大电流、静态电流小。随著集成度的提高，许多新型DC-DC转换器仅需要几只外接电感器和滤波电容器。但是，这类电源控制器的输出脉动和开关噪音较大、成本相对较高。近几年来，随著半导体技术的发展，表面贴装的电感器、电容器、以及高集成度的电源控制芯片的成本不断降低，体积越来越小。由于出现了导通电阻很小的MOSFET可以输出很大功率，因而不需要外部的大功率FET。例如对于3V的输入电压，利用芯片上的NFET可以得到5V/2A的输出。其次，对于中小功率的应用，可以使用成本低小型封装。另外，如果开关频率提高到1MHz，还能够降低成本、可以使用尺寸较小的电感器和电容器。有些新器件还增加许多新功能，如软启动、限流、PFM或者PWM方式选择等。总的来说，升压是一定要选DCDC的，降压，是选择DCDC还是LDO，要在成本，效率，噪声和性能上比较。LDO的四大要素压差Dropout、噪音Noise、共模/纹波抑制比(PSRR)、静态电流Iq，这是LDO的四大关键数据。产品设计师按产品负载对电性能的要求结合四大要素来选择LDO。在手机上用的LDO要求尽可能小的噪音(纹波)，在没有RF的便携式产品需求静态电流小的LDO。LDO的工作条件Vin = Vdrop + Vout。且一般需要两个外接电容：Cin、Cout，一般采用钽电容或MLCC。注意：LDO是稳压器

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