低壓降線性穩壓器系統介紹與探討

由於各種電子系統所需的供應電壓不盡相同，供應電壓的轉換一直是十分重要的研究課題。電壓轉換的方式可大致分為兩種：一種為切換式（switch-mode）穩壓器，另一種則為線性穩壓器（linear regulator）。一般而言，線性穩壓器的優點是其輸出電壓對輸入電壓或負載的變化反應較迅速、輸出電壓的漣波與雜訊較低、電路架構較簡單、體積較小、價格較為低廉，而主要的缺點在於轉換效率較低，且只能作降壓的轉換。近年來低壓降線性穩壓器（low drop-out linear regulator，簡稱LDO）更因為其轉換效率的提昇，加上其小體積、低雜訊的特性，成為小功率降壓與穩壓電路的主流。在各式由電池供應電源的可攜式系統以及通訊相關的電子產品上，均被大量地使用。

系統架構

一般線性穩壓器的系統如(圖一)所示，主要由輸出元件（pass element）、分壓電路R1與R2、誤差放大器EA與參考電壓VREF構成一負回授系統。假設此負回授系統穩定且開環路增益（open loop gain）遠大於１，則輸出電壓可近似為：
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