常见 LDO 线性稳压芯片的对比选型
稳压器（Voltage Regulator）是一种在电源电压或者负载电流发生变化的时候，依然能够提供稳定输出电压的元件。常见的稳压器主要分为线性稳压器和开关稳压器两种。其中，开关稳压器是通过重复切换输出级的开关状态，并配合其它储能元件来产生指定的输出电压。而线性稳压器则是通过获取输出电压反馈，然后经由误差放大器组成的控制电路，动态的调节输入与输出之间的电压差，进而实现动态稳压的目的，其主要特点是输入电压 \(V_{IN}\) 大于输出电压 \(V_{OUT}\)。
近几年低压差稳压器（LDO，Low
Dropout
Regulator）被广泛应用在微控制器电路当中，其主要特点在于输入电压与输出电压之间的压差
\(V_{DROPOUT}\)
非常小（通常在几十毫伏到几百毫伏范围）。在上述的 LDO
原理示意图当中，绿色的误差放大器通过改变内部的可变电阻，就能够达到了稳定输出电压
\(V_{OUT}\) 的目的（其中 \(RDS_{ON}\) 包含了 LDO
内部的
调整元件电阻、片内互连电阻、引脚电阻、线焊电阻）。
经典线性稳压器 1117 系列
AMS 公司（Advanced Monolithic Systems）的 AMS1117 是一款比较经典的线性稳压器。除此之外，德州仪器 TLV1117、安森美 NCP1117、微盟电子 ME1117、长晶科技 CJT1117 也推出了类似命名的 Pin-to-Pin 产品。SOT-223 是 1117 系列芯片的典型封装形式，下面的示意图对其引脚的功能进行了说明：
而下面的原理图是固定电压输出版本
1117 的典型应用电路，这里推荐使用 10uF
的钽电容作为旁路电容 \(C_1\)，以及 10uF
的钽电容作为输出电容 \(C_2\)：
而下面的原理图则是可调电压输出版本
1117 的典型应用电路，其输出电压公式为 \(V_{OUT} = V_{REF} \times (1 + \frac{R_2}{R_1}) +
I_{ADJ} \times R_2\)。公式当中的 \(I_{ADJ}\)（约
50uA）通常可以被忽略，因为其值远远小于 \(R_1\) 上面的电流（约
2mA ~ 10mA）。
输出电压精度
1117
系列线性稳压器的输出电压精度，通常为标称电压值的 \(\pm 1.5 \%\) 左右，即如果标称输出电压为
3.3V，那么实际的输出电压应当介于 3.25V ~ 3.35V
之间：
| 元件型号 | 空载输出电压 | 满载输出电压 |
|---|---|---|
| AMS1117 | 3.33V |
3.3V |
| TLV1117 | 3.27V |
3.26V |
| NCP1117 | 3.31V |
3.3V |
| ME1117 | 3.28V |
3.26V |
| CJT1117 | 3.32V |
3.32V |
注意：空载输出是指稳压器在输出电流为
0mA时的输出电压值，而满载输出则是指 1117 芯片在输出电流为800mA时的输出电压值。
输出纹波控制
输出纹波用于衡量线性稳压器输出电压的平稳程度，是一个叠加在直流稳定值之上的交流分量。通常只需要把这种纹波控制在
20mV 以内，就能够满足正常的使用。
| 元件型号 | 空载输出电压纹波 | 满载输出电压纹波 |
|---|---|---|
| AMS1117 | 17.6mV |
19.2mV |
| TLV1117 | 16.2mV |
18.4mV |
| NCP1117 | 15.8mV |
16.8mV |
| ME1117 | 16.7mV |
17.6mV |
| CJT1117 | 16.2mV |
16.8mV |
动态电压波动
因为线性稳压器的后级负载通常是动态变化的，所以就会导致其输出电压发生波动，这种波动是衡量线性稳压器性能一个非常重要的参数。
| 元件型号 | 波动电压大小 |
|---|---|
| AMS1117 | 344mV |
| TLV1117 | 94mV |
| NCP1117 | 134mV |
| ME1117 | 216mV |
| CJT1117 | 172mV |
注意：通常 1117 系列的输出电容都会要求使用钽电容，而非相同容值的陶瓷电容，这是因为钽电容的寄生电阻较大，而陶瓷电容的寄生电阻较小。换而言之 1117 系列的电源环路稳定性，非常依赖于拥有更大寄生电阻的钽电容，从而提升其动态响应性能。
选型总结
- 通常情况下 1117 系列的最大输出电流为
1A，但是当在5V转3.3V且输出电流为800mA的时候，芯片的发热温度将会达到130°C左右，所以尽量不要让 1117 去负载高于1W的功率； - 由于 1117 系列的 SOT-223 封装体积较大，比较浪费 PCB 布线空间，并且不能使用陶瓷电容作为滤波电容，同时静态电流也比较大（毫安级别），因而不适用于低功耗场景，加之假货与翻新件泛滥成灾，所以工程实践当中已经较少被使用到；
低压差线性稳压器 LDO
低压差稳压器（LDO，Low Dropout
Regulator）相对于传统的线性稳压器而言，输入与输出之间的电压差更小。传统的
78xx 系列线性稳压器，其输入电压至少要比输出电压高出
2V ~ 3V。即便是要求更低一些的 1117
系列，其压差也至少应在 1V 以上。这种情况对于
5V 转 3.3V 的场景，其输入与输出之间的压差仅有
1.7V，显然无法满足正常工作的要求，因此 LDO
低压差稳压器应运而生，下面表格展示市场上常见的三款 LDO
芯片的性能参数：
| LDO 型号 | 封装形式 | 静态电流 | 输出纹波 | 动态响应 | 输出精度 |
|---|---|---|---|---|---|
| XC6206 | SOT-23-3 | 1.4uA |
< 5mV |
680mV |
0.6% |
| ME6206 | SOT-23-3 | 8.3uA |
< 5mV |
11.6mV |
0.9% |
| ME6211 | SOT-23-5 | 36.9mA |
< 5mV |
18.2mV |
0.6% |
注意：当上述芯片的输出电流为
100mA的时候，发热温度约等于55°C，而当输出电流达到200mA的时候，则发热温度也将会达到76°C，高于这个温度就需要考虑加装散热装置，并且选用更加有利于散热的 PCB 布局。
- 对于 SOT-23 封装的 LDO 线性稳压芯片，在
5V转3.3V的情况下，最大输入电流应当控制在200mA以内。如果需要使用更大的输出电流，则可以考虑使用 1117 系列； - 特瑞仕的 XC6206 静态电流较小，适合低功耗场景，但是需要注意它的动态响应和纹波都比较大；
- 微盟电子的 ME6211 和 ME6206 系列性价比较高，小批量采购不容易购买到假货；
- SOT-23-5 封装的 LDO 元件相比于
SOT-23-3 多出一个
ENABLE控制引脚（关断之后电流较小），如果需要控制输出就选择 SOT-23-5 封装，如果希望更小的封装，则可以选择 SOT-23-3 封装；
特瑞仕 XC6206 系列
特瑞仕
XC6206 系列是一款高精度低功耗的 LDO
线性稳压芯片，即使在输出电流较大的情况下，其输入与输出之间的压差依然较小。其常见的
SOT-23-3 封装通常拥有
输入、输出、接地
三个引脚，内部包含有限流电路、驱动三极管、高精度参考电压源、误差校正电路等单元电路：
XC6206 系列稳压芯片的主要性能参数如下面的表格所示：
| 参数名称 | 参数值 |
|---|---|
| 最大输出电流 | 200mA (3.0V type) |
| 输入输出压差 | 250mV @ 100mA (3.0V type) |
| 最大工作电压 | 6.0V |
| 输出电压范围 | 1.2V ~ 5.0V
（0.1V 递进） |
| 输出精度 | \(\pm2\% @V_{OUT}\ge1.5V\)、\(\pm30mV@V_{OUT}<1.5V\)、\(\pm1\% @V_{OUT}\ge2.0V\) |
| 低功耗 | 典型值为 1.0 μA |
| 输出电容类型 | 可以兼容低 ESR 的陶瓷电容 |
| 保护措施 | 内置限流电路 |
| 工作环境温度 | -40℃ ~ 85℃ |
XC6206 系列可以选用较低等效串联电阻（ESR，Equivalent Series Resistance）的陶瓷电容，并且可以通过内部的限流电路提供输出引脚的短路保护，其典型应用电路如下面的原理图所示：
微盟电子 ME6206 系列
微盟电子推出的
ME6206
系列是一款低功耗低压差、高纹波抑制率，并且具有过流与短路保护的 CMOS
降压型稳压芯片，该系列元件具有较低的静态偏置电流（典型值为
8.0μA），可以在输入输出电压差极小情况下，提供约
300mA 的输出电流，并且仍然能够保持良好的调整率。
| 参数名称 | 参数值 |
|---|---|
| 高精度输出电压 | ±2% |
| 输出电压 | 1.5V ~ 5.0V，步长为
0.1V |
| 最大工作电压 | 6V |
| 静态偏置电流典型值 | 8.0μA |
| 带载能力 | 当 \(V_{in}=4.3V\) 且 \(V_{out}=3.3V\) 的时候，输出电流 \(I_{out}=300mA\) |
| 输入输出电压差 | 输出电流为 90mA 时的压差为
0.2V，而输出电流为 200mA 时的压差为
0.4V |
ME6206 系列稳压芯片的常用封装形式为 SOT-23-3，其典型应用电路如下图所示：
注意：上述原理图当中的 VIN 表示电压输入引脚，VOUT 表示电压输出引脚，而 VSS 则表示的是接地引脚。
微盟电子 ME6211 系列
微盟电子推出的
ME6211
系列，同样是一款高精度、高纹波抑制比、低噪声，快速响应的 CMOS
低压差线性稳压器，该芯片内置有参考电压源、误差修正电路、限流电路、相位补偿电路、低内阻 MOSFET，可以达到高纹波抑制、低输出噪声、超快速响应的性能指标：
| 参数名称 | 参数值 |
|---|---|
| 最大输出电流 | 当 \(V_{in}=5V\) 且 \(V_{out}=3.3V\) 的时候，输出电流 \(I_{out}=500mA\) |
| 输入输出电压差 | 输出电流为 100mA 时压差为
100mV |
| 工作电压范围 | 2V ～ 6.0V |
| 输出电压范围 | 1.2V ～ 5.0V，步长为
0.1V |
| 输出精度 | ±2％ |
| 静态电流 | 典型值为 50uA |
| 关断电流 | 典型值为 0.1uA |
| 纹波抑制比 | 例如 ME6211C33 为
70dB@1KHz |
| 输出噪声 | 50uVrms |
| 输入稳定性 | 典型值为 0.05％ |
ME6211
系列兼容体积相对于钽电容更加小巧的陶瓷电容，并且无需再额外使用
0.1μF
的旁路电容，可以进一步节省物料成本。除此之外，ME6211
系列常用的封装形式为
SOT-23-5，其典型应用电路如下图所示：
注意：上图当中的 VIN 是电压输入引脚，VOUT 是电压输出引脚， VSS 属于接地引脚，CE 则是使能引脚（高电平），而 NC 引脚无需进行连接。
常见 LDO 线性稳压芯片的对比选型
