首先,为了回答“ldo为什么输出一定小于输入”的问题,我们需要了解LDO(低压差线性稳压器)的基本原理。LDO是一种电压稳压器,其内部结构由一个电路和一个电源组成。该电路会根据外部负载电流的变化,自动调整输出的电压值,以保证输出稳定在规定的值。不同于Switching Regulator,LDO通过使用线性电路的方式来实现电压稳定,因此具有更低的噪声和纹波以及更高的PSRR。
我们知道,在LDO工作时,其输出比输入电压降低一个所谓的“Dropout Voltage”,或者称为“压降”。这个降压值是由LDO内部元件与外部负载电流及线路电阻等因素共同决定的。Dropout Voltage以及LDO的输入输出特性曲线是直接导致LDO输出小于输入的原因。
在LDO的输入电压小于其需要的电压时,Dropout Voltage将会使输出电压低于稳定值。举个例子,假如LDO需要2.5V的稳定输出电压,而其输入电压是3V,Dropout Voltage为0.5V,那么LDO的输出电压会稳定在2.5V而非3V。
当LDO输入电压越高,其稳定于规定输出电压所需要的Dropout Voltage就会越低。因此,LDO的Dropout Voltage和输入输出特性曲线是决定输出小于输入的主要因素。
另外一个影响LDO输出比输入小的因素,是内部元件的电压损耗和温度因素。在LDO工作的过程中,功率焦耳热也会导致内部元件产生热量。这些因素会使得LDO输出稍低于输入电压。
特别地,当LDO内部元件的工作温度上升时,它们的电阻将增大,电容值将减小,这会使得电压损耗增大,从而造成输出电压更低。
因此,除了LDO的Dropout Voltage和输入输出特性曲线外,内部元件的电压损耗和温度因素也是造成LDO输出小于输入的原因之一。
在LDO电压稳定器中,其输出一定小于输入是由于Dropout Voltage和LDO输入输出特性曲线、内部元件电压损耗和温度因素等因素共同作用的结果。只有深入了解这些因素,才能针对不同的应用场合选择合适的LDO器件,以保证系统的稳定性和性能。