在实际的设计工作中，许多依赖电池供电的产品通常需要多个LDO为数字和模拟电路分别供电，设计工程师在按照产品的设计要求选用恰当功能的LDO器件之前，必须对厂商提供的LDO数据表中存在潜在的容易令人模糊或被误导的概念加以辨别，并由此设计出性能指标最佳的产品。
输出电容
实际电路中，电容寄生参数“等效串联电阻(ESR)”对LDO器件的稳定性有重要影响。一般地说，大多数LDO器件对ESR的范围有较为严格的要求，以获得稳定的输出电压。由于ESR是一个寄生参数，难以得到电容制造商的良好控制和保证，特别是在低温条件下。为此，大多数LDO制造商将LDO器件稳定工作的ESR限定在某些典型的区域(图1)。
 图1：负载电容ESR对LDO稳定性的影响 |
由图可见，ESR数值在1Ω到10Ω的稳定区域，可以利用钽电容来实现。然而，廉价、小型的陶瓷电容的ESR数值一般在10mΩ到15mΩ之间。
目前，LDO集成电路采用一种内部零极点补偿电路，使LDO稳定工作的区域拓展到ESR数值在10mΩ到15mΩ之间的区域，从而利用多层陶瓷电容就能够满足调整电压和保持输出稳定的需要。例如：Telecom公司采用CMOS工艺的TC1014系列线性LDO电压调整器可以在1μF以下的输出电容下稳定工作，Analog公司的anyCAP技术、Micrel公司的μCap技术可采用0.47μF的多层陶瓷电容使LDO器件稳定。
开销电压和压差
LDO电压调整器的开销电压(overhead)定义为保证输出精度条件下的最小(V▼in▼-V▼out▼)电压。开销电压越小，所需要的电池节数(或电压)就越少。如图2所示，LDO IC1和LDO IC2的比较。在三节镍锰电池条件下，IC1可以从3.0V输入获得精确的2.7V输出；而IC2则要在四节镍锰电池条件下，才能获得相同的输出电压。
 图2：开销电压越低，电池的节数越少。 |
这里想说明的重要概念是LDO调整器的开销由LDO的压差和保护带、总精度、负载瞬态变化等三个因素决定。开销电压与LDO的压差不是等同的概念。如图2中可见，即使在压差相同的条件下，还要求总精度和负载瞬态变化相同，才能获得一致的开销电压。换言之，如果总精度和负载瞬态变化相同，LDO调整器的压差越低，则开销电压越低；如果压差相同，负载瞬态变化范围越小，则开销越低。
封装结构和功耗处理能力
电压调整器是一种功率或电源管理器件，了解器件的热特性对提高输出功率，充分发挥器件的效能非常有益。
现在许多厂商提供SOT-23封装的LDO电压调整器，其输出电流达到50m、100m甚至200m。输出电流较大，是采用这种封装的主要原因。
下面通过图3典型的SOT-23封装和芯片直接封装在引脚上的 (Chip-On-Lead) COL SOT-23封装的对比，来说明功耗处理能力的概念。
 图3：封装结构与功耗处理能力密切相关 |
要计算器件的结温，需要利用下列功耗公式：
PD=(V▼in▼-V▼out▼)×I▼load▼+V▼in▼×I▼GND▼
其中I▼load▼和I▼GND▼是负载和接地电流，V▼in▼和V▼out▼是输入输出电压。
假设在最坏情况下，I▼load▼=200mA，I▼GND▼=4mA，V▼in▼=4.2V，V▼out▼=3.0V，则器件的功耗为257mW。
以采用COL SOT-23封装的ADP3330 LDO器件为例，它在四层板上的热阻等于165°C/W，而标准SOT-23封装的热阻为230°C/W，于是，结温分别为：
标准封装,TJA=0.257W×230°C/W=59.1°C
COL SOT-23封装,TJA=0.257W×165°C/W=42.4°C
假设结温的极限是125°C，则两种封装容许的最大环境温度分别是65.9°C和82.6°C。
上述实例表明，与标准封装相比，增强型COL SOT-23封装能耐高温的能力要高30%，从而功耗处理能力较高，带负载的能力也较高。
目前大多数LDO器件的同一型号IC一般有一种或一种以上的封装形式，根据使用时环境的温度、器件的热阻、自身功耗和输出功率的要求，可以恰当的评估LDO器件的封装选取。
如图4所示为封装与功耗的关系。
 图4：封装与功耗的关系。 |
瞬态响应
描述LDO器件瞬态特性的技术指标包括线路瞬态响应(line transient)、负载瞬态响应和瞬态响应时间。
线路瞬态响应定义为输入电压变化时，输出电压的可调整的变化范围。负载瞬态响应定义为负载电流突然变化时，输出电压的可调整变化范围。瞬态响应时间是输出电压从发生变化时刻起到恢复变化之前的电压时刻止，两个时刻之间的时间间隔。
上述技术指标与输出电容和输出电流有着密切关系，一般要参照厂商给出的图表才能作出恰当的选择。如图5所示为LDO调整器的负载瞬态响应图。输出电流响应负载变化的时间T1和T2，通常该时间是百微秒数量级。T1和T2是LDO器件跟踪瞬态负载变化能力的重要度量,有些厂家称为电流阶越响应时间。目前，从公布的产品数据表获得的最快响应时间为(150mV输出变化)2μs。
 图5:LDO调整器的负载瞬态响应图 |
瞬态响应的另一种描述方法是采用线路调整率(line regulation)和负载调整率(load regulation),它们是在一定的输出电流和输出电压条件下，输出电压变化与调整器预定的输出电压的之间比率。这个技术指标注重电压在幅度上的变化，但忽略了响应时间的影响。对大多数低速系统设计，线电压调整率和负载调整率足够评估LDO器件的优良程度。但是，对于包含记忆器件的低电压高速数字系统设计来说，LDO的调整器的瞬态响应特性对系统工作的稳定性和可靠性有重要影响，瞬态响应时间就必须作为选择的依据之一。
CMOS LDO性能的比较
为了满足电池供电的便携产品对功耗、体积、输出电流等参数的要求，小型化、大电流、低功耗、低噪声的CMOS LDO调整器系列产品层出不穷，表1所列为四个型号引脚兼容产品的部分技术指标比较(详细的技术指标见厂商给出的数据表)。
 表1：CMOS LDO性能的比较 |
试看上表输出噪声和纹波抑制比：T1015未给出、MIC5205给出的是噪声密度、ILC7080/81和LP2980给出的是300Hz到50kHz频段的最高噪声。与ILC7080/81提供三个频点的纹波抑制比对照，LP2980只给出一个频点的抑制比。如果系统中包含开关电源，而线性LDO调整器要扮演隔离开关电源的噪声的角色时，那么在缺乏足够宽频带或足够多频点的纹波抑制比信息条件下，要对LDO调整器的噪声隔离性能作出比较和判断并不容易。
同样，调整率的指标有时采用的单位是“%V”，有时采用的单位是“mV”。本质上，“mV”和“%V”单位都是为了说明LDO调整器对输入或负载变化的调整能力。但要注意输出“%V”定义了输入电压在标称输出电压基础上每变化1V时，输出电压的变化率，这是一个相对于标称输出电压的指标，比较适合于可调输出电压的LDO调整器。而“mV”单位的表达方式强调的是输出电压的最大变化，这是一个绝对值。这是两种技术指标的主要差别。
总之，只有对LDO调整器的技术指标并进行必要的比较，才能作出正确的技术评估，并进一步评估价格、供货等其他因素，从而确保产品开发和生产的顺利进行。
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