一、引言
眾所周知,LDO憑借其低噪聲、低壓差和簡單設計的特點,成為電子系統中不可或缺的電源管理器件。那么面對形形色色,種類繁多的LDO芯片,孰優孰劣,我們應該怎樣客觀的評價?是否能夠滿足我們項目的需求?面對規格書上的各種參數,到底能不能達到宣稱的那么好?今天用這篇文章,跟大家聊聊幾個關鍵的參數應該怎么測。如果有不妥之處,還請留言討論。
二、LDO關鍵參數列表
1.輸出電壓精度(Output Voltage Accuracy)
標稱電壓與實測值的最大偏差,反映系統級誤差容限;
2. 負載調整率(Load Regulation)
動態穩定性指標:表征輸出阻抗特性;
3. 線性調整率(Line Regulation)
輸入電壓擾動對輸出的靜態影響;
4. 靜態電流(Quiescent Current, IQ)
維持控制電路工作的最小能耗;
5. 壓差電壓(Dropout Voltage)
維持穩壓的最小VIN-VOUT差值;
6. 電源抑制比(PSRR, Power Supply Rejection Ratio)
動態抗擾度指標:對數化輸入紋波衰減能力;
7. 瞬態響應(Transient Response)
負載階躍時的恢復能力;
8. 溫度穩定性(Temperature Stability)
熱漂移特性:綜合溫度系數指標;
9. 效率(Efficiency)
能量轉換有效性;
三、測試方法與步驟
1. 輸出電壓精度
測試目標:驗證標稱輸出電壓與實際值的偏差。
設備:數字萬用表(高精度)、示波器。
步驟:
1. 設置LDO輸入電壓為標稱值,負載為典型值(如50mA)。
2. 用萬用表測量輸出電壓,重復多次取平均值。
3. 計算誤差:
2. 負載調整率
測試目標:負載變化時輸出電壓的波動。
設備:可編程電子負載、萬用表。
步驟:
1. 固定輸入電壓,負載從空載到滿載(如0mA → 500mA)分步變化。
2. 記錄每步的輸出電壓,計算最大偏差:
3. 線性調整率
測試目標:輸入電壓變化時輸出電壓的穩定性。
設備:可調直流電源、萬用表。
步驟:
1. 固定負載,輸入電壓在允許范圍內變化(如標稱值±10%)。
2. 記錄輸出電壓變化,計算線性調整率:
4. 靜態電流(IQ)
測試目標:LDO自身功耗的關鍵指標。
設備:高精度電流表(或萬用表電流檔)。
步驟:
1. 斷開負載,僅保留LDO空載工作。
2. 在輸入電源回路中串聯電流表,直接讀取IQ值。
注意:需確保輸入電壓高于壓差電壓。
5. 壓差電壓(Dropout Voltage)
測試目標:LDO維持穩壓的最小輸入-輸出電壓差。
設備:可調電源、電子負載、萬用表。
步驟:
1. 設置滿載電流,逐步降低輸入電壓直至輸出電壓跌落(如標稱值-2%)。
2. 記錄此時的輸入電壓Vin_min,計算壓差:
6. 電源抑制比(PSRR)
測試目標:LDO抑制輸入紋波的能力。
設備:信號發生器、示波器、頻譜分析儀。
步驟:
1. 在輸入電壓上疊加交流信號(如100Hz-1MHz)。
2. 測量輸出端紋波電壓Vout_rippleVout_ripple
和輸入端紋波Vin_ripple。
3. 計算PSRR:
7. 瞬態響應
測試目標:負載突變時輸出電壓的恢復能力。
設備:電子負載(支持瞬態模式)、示波器。
步驟:
1. 設置電子負載在兩種電流間階躍跳變(如50mA → 500mA,頻率1kHz)。
2. 用示波器捕獲輸出電壓波形,測量過沖/下沖幅度和恢復時間。
8. 溫度穩定性
測試目標:溫度變化對輸出電壓的影響。
設備:恒溫箱、萬用表。
步驟:
1. 將LDO置于恒溫箱,設置溫度范圍(如-40°C → +85°C)。
2. 記錄不同溫度下的輸出電壓變化。
9. 效率
測試目標:輸入功率到輸出功率的轉換效率。
公式:
注意:LDO效率較低,僅適合低壓差場景。
四、總結
在不同的行業,不同的產品應用場景當中,對于LDO各個參數的需求各有側重,那就需要我們來重點測試評估。比如:在電池供電設備中,產品的工作時長依賴于電池續航,輸入電壓隨電池放電逐漸降低,需要低功耗和低壓差;在模擬電路中,對電源噪聲敏感,需極低噪聲和高PSRR;除了以上,有的還需要過壓保護的需求,過流保護的需求,快速掉電的需求等等。研發永遠是在實現需求與妥協中找到最優解。
希望能夠通過以上對于LDO的測試方法,有效幫助大家評估選型。以上是我個人在工作與學習中的對于知識點的理解和把握,還請帶著批判的思維去看待。如有不妥或者更好的觀點,歡迎留言,謝謝!