芯片的 LDO 模块，全称是低压差线性稳压器（Low Dropout Regulator），是一种用于稳定电压的电源管理模块，广泛集成在各类芯片（如 MCU、传感器、射频芯片等）或作为独立芯片存在，核心功能是将不稳定的输入电压（通常较高）转换为稳定的、精度更高的输出电压，为芯片内部的敏感电路（如模拟电路、数字逻辑单元等）提供可靠供电。
LDO 的基本原理是通过线性调节实现电压稳定：
- 输入电压（V_in）经过一个可调节的功率器件（如三极管或 MOS 管，相当于 “可变电阻”）后输出稳定电压（V_out）；
- 模块内置反馈电路（由误差放大器和分压电阻组成），实时监测输出电压（V_out），并与一个高精度的基准电压（V_ref）对比；
- 若 V_out 偏离目标值，误差放大器会调整功率器件的导通程度（电阻大小），从而补偿输入电压波动或负载变化带来的影响，使 V_out 保持稳定。
LDO 模块的结构可以简化为四个核心部分，通过一个简单的电路示意图可以清晰理解其工作原理：
输入电压(Vin) → [调整管] → 输出电压(Vout)
↑
|
[基准电压源] → [误差放大器] → 反馈网络(采样Vout)
①调整管（如 MOS 管或三极管）
相当于一个可变电阻，串联在输入和输出之间，通过改变自身导通程度来调节输出电压。例如，当输出电压偏低时，调整管的电阻减小，让更多电流通过，使输出电压升高。
②基准电压源
提供一个高精度、稳定的参考电压（如 1.25V），作为输出电压的 "目标标准"。这个电压不受输入电压波动或温度变化的影响。
③误差放大器
对比两个输入信号：一个是基准电压，另一个是通过反馈网络采样到的输出电压（Vout）。如果两者存在差异，放大器会输出一个控制信号来调整调整管的导通状态。
④反馈网络
通常由两个电阻串联组成，对输出电压（Vout）进行分压后送入误差放大器。例如，若要输出 3.3V，可通过电阻比例将 3.3V 分压为 1.25V（与基准电压匹配）。
假设输入电压是 5V，希望 LDO 输出 3.3V：
- 反馈网络将 3.3V 输出电压分压为 1.25V（与基准电压一致）；
- 若输入电压突然升高到 5.5V，输出电压会随之微升，反馈到误差放大器的电压超过 1.25V；
- 误差放大器会控制调整管增大电阻，减少电流通过，使输出电压回落至 3.3V；
- 反之，若负载电流增大导致输出电压下降，调整管会减小电阻，维持输出稳定。
这种结构虽然简单，但能实现低压差（如 Vin=3.5V 时也能稳定输出 3.3V）和低噪声的特性，适合对电源质量敏感的电路。
2、核心特点
①低压差（Low Dropout）：
这是 LDO 的核心优势 —— 输入电压与输出电压的差值（压差，V_drop = V_in - V_out）非常小，通常可低至几十 mV（传统线性稳压器可能需要 1-2V 压差）。这意味着即使输入电压仅略高于输出电压，LDO 仍能稳定工作，适合电池供电等对电压利用率要求高的场景。
②低噪声、低纹波：
由于采用线性调节（无开关动作），输出电压的噪声和纹波远低于开关型稳压器（如 DC-DC），因此适合对电源质量敏感的电路（如射频模块、音频电路、高精度传感器等）。
③结构简单、响应快：
内部电路主要由基准电压源、误差放大器、功率调整管和反馈网络组成，结构紧凑，对负载变化的响应速度快（毫秒级甚至更快）。
- 效率较低：多余的能量以热量形式消耗（效率 ≈ V_out / V_in），因此在输入 / 输出压差大、输出电流大的场景下，效率会显著下降，且可能需要散热设计。
- 输出电流有限：受限于功率器件的散热能力，通常适合中小电流场景（一般从几 mA 到几 A，超过 1A 的较少）。
LDO 模块因低噪声、低压差的特性，常见于对电源质量要求高的场景：
①为芯片内部的核心逻辑单元、模拟 - to - 数字转换器（ADC）、传感器等提供稳定供电；
②电池供电设备（如手机、智能手表）中，为低电压电路（如 3.3V MCU）从电池电压（如 3.7V 锂电池）稳压；
③高精度仪器（如医疗设备、测量仪表）中，降低电源噪声对信号的干扰。
| 特性 |
LDO（低压差线性稳压器） |
开关稳压器（DC-DC） |
| 压差 |
小（几十 mV） |
较大（取决于拓扑） |
| 噪声 / 纹波 |
低 |
较高（开关动作引入） |
| 效率 |
低（依赖压差） |
高（通常 80%-95%） |
| 适用电流 |
中小电流（mA~A 级） |
大电流（A 级以上） |
| 成本 / 复杂度 |
低 / 简单 |
高 / 复杂（需电感、电容等） |
浙公网安备 33010602011771号