你不知道的MOS型LDO工作原理（工程师必看）

实际常见的电源应用有DCDC和LDO两种，与DCDC电路不同的是，LDO输出晶体管的工作状态是线性工作模式，并非开关模式。

今天我们主要针对NMOS和PMOS在LDO的应用原理来展开讲解，后续再对DCDC部分进行深入探讨。

LDO的工作原理

一般工作在线性区域的晶体管，可以把它当作是一个压控电流源，去控制电路并连续检测输出电压，然后根据负载的需求，进行调节电流源，确保输出电压能够保持在期望的数值。

电流源的设计极限就出现了作用：它限定了稳压器在保持电压调节作用的情况下，所能供应的最大负载电流。

NMOS型LDO

我们来看下面这张图：

在这个电路中，对输入与输出的压差构成限制的是，MOS管的门极与漏极之间的最小压差。

NMOS型LDO它采用了一对电阻来采样输出电压，并将其输送到误差放大器的输入端，与一个基准进行比较，然后在误差放大器中进行放大，最后产生一个电压信号来控制NMOS的门极。

（图为NMOS负载电流流向）

在50mA和3A的负载电流下，NMOS型LDO需要的静态电流差不多，尽管这种负载变化比较大，但静态电流几乎没有太多变化。

这是因为NMOS只用电压信号控制即可，而电压信号不需要消耗到误差放大器本身的电流。

因此，静态电流成为了NMOS型LDO最大的一个优势。

PMOS LDO

相比NMOS型LDO ，由于NMOS的源极和门极之间的导通门限，它的输入与输出之间的压差必须要大于这个导通门限，这个压差是很大的。这时，我们就可以运用PMOS型LDO，来减少这一部分的使能。

在PMOS里面我们需要门极电压低于源极电压才能让PMOS导通，并且这个压差 必须大于PMOS的导通门限，才能够保证在整个范围里，误差放大器能够把PMOS的门极拉到合适的电压范围。

由于主功率部分采用PMOS管，同样用电压来控制，因此，负载电流的变化，误差放大器的静态电流几乎也没有变化。

在这里我们可以看到，NMOS由于源极和门极之间这个导通门限，造成输入输出压差大的局限因素，PMOS型LDO驱动与它相比简单了许多。

总结：

NMOS型LDO可以提供快速瞬态响应，但是需要 两个偏置电源为器件供电。

PMOS型LDO可以实现压降，并且能够在单电源下运行。不过，在低输入电压下会受到传输晶体管VGS特性的限制，与此同时，它们还不具备高性能LDO所提供的许多保护功能。

常见的LDO 一般由P管构成，但LDO效率比较低，一般不走大电流应用。在一些大电流低压差的场景里，会使用N管类型的LDO。

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