power ic
費雋根據調整管的工作狀態，我們常把穩壓電源分成兩類：線性穩壓電源和開關穩壓電源。此外，還有一種使用穩壓管的小電源。
這裡說的線性穩壓電源，是指調整管工作**性狀態下的直流穩壓電源。而在開關電源中則不一樣，開關管是工作在開、關兩種狀態下的。簡單介紹下分類：
npn穩壓管：內部用乙個pnp管控制達林頓調整管。
ldo穩壓管：調整管是乙個pnp管。
squasi-ldo：調整管是由乙個pnp管控制乙個npn管。
ldo（low drop output）低壓差線性穩壓器
ldo的工作原理是通過反饋調整mosfet的vsd壓降以使輸出電壓不變。輸出電壓紋波小，電流也較小，用於rf模組或音訊模組等對電壓要求高的電路。特點是成本低噪音小。
缺點是效率低，輸出電流小，只能用在降壓的場合。必須要注意，為了達到穩定的迴路就必須使用負反饋。
下面這是ldo s-1167 series的基本原理圖。
該電路主要是由串聯調整管、取樣電阻、比較放大器組成。取樣電壓加在比較放大器的同相輸入端，與加在反相輸入端的基準電壓uref相比較，兩者的差值經放大器a放大後，控制串聯調整管的壓降，從而穩定輸出電壓。當輸出電壓uout降低時，基準電壓與取樣電壓的差值增加，比較放大器輸出的驅動電流增加，串聯調整管壓降減小，從而使輸出電壓公升高。
相反，若輸出電壓uout超過所需要的設定值，比較放大器輸出的前驅動電流減小，從而使輸出電壓降低。供電過程中，輸出電壓校正連續進行，調整時間只受比較放大器和串聯調整管迴路反應速度的限制。環路內的負反饋總是強制比較放大器調節輸入兩端的電壓使其相等。
ldo的效率不高，下表是3.3v的ldo量得的資料。
在diag下效率為67.86%，在os下效率為66.62%。
輸入輸出電流基本相等，是因為輸入電流到輸出電流，經過pnp調整管，只在柵極消耗了一點。以s1167b33-i6t2g為例測得的輸入輸出曲線如下圖：
輸入端大於3.3v時，一直有恆定的3.3v輸出，大於2.
8v小於3.3v時，輸入等於輸出，小於2.8v時，系統就不穩定了。
把輸出端對地短路，並未出現大電流（0.02ma）。6.
5v是spec中定義的，由於怕損傷器件，輸入並未超過6.5v測量。
穩壓管的另乙個重要的指標就是穩定性，在我們的設計線路中常常看到在其輸出端會有大大小小的電容，其作用是什麼呢？下面具體分析穩壓管的反饋及迴路穩定性。
前面提到過三中穩壓管：
1.npn穩壓管
例如：lm340 lm317 比較老的3端穩壓管
2.ldo穩壓管
例如：s-1167 series
3.準ldo穩壓器
三種穩壓器的最大區別在於壓降和接地引腳電流。很明顯npn和準ldo的穩壓管在調整管上稍微複雜點，所以壓降也大些。達林管的增益很高，所以只需要很小的電流就可以驅動，準ldo也是這樣，ignd很小。
pnp管的放大係數一般是15-20，ldo的ignd電流能達到負載電流的7%。 npn穩壓管的最大好處就是無條件的穩定（大多數不需要加外接電容），ldo則需要在輸出端加上電容，以減少迴路頻寬及提供些正的相位補償。
所有的穩壓器都使用負反饋迴路以保持輸出電壓的穩定。但反饋訊號在通過迴路後都有一定的增益和相位變化。如果反饋訊號相位有180度變化，負反饋就會變成正反饋，造成輸出不穩定。
因此反饋訊號經過整個迴路的相位偏移，需要有至少20度的相位裕度，這樣才能保證電路的穩定。（相位裕度定義為迴路總的相位偏移與-180度的差）
環路的不穩定來自於相位移量，我們可以在反饋迴路中通過變壓器注入正弦小訊號，如下圖所示,loop gain=va/vb,從vb傳入交流小訊號，同過迴路產生相移到達va。這樣可以計算迴路增益，相位的偏移量。（此處以ldo分析）
可以通過網路分析儀來測量迴路增益，它通過向網路迴路注入低電平的正弦波，然後從直流訊號掃瞄到使增益下降到0db的頻率來測量增益的響應。
下面以一幅波特圖具體分析反饋迴路的增益及相位變化情況。
概念：極點增益曲線出現-20db/10倍頻變化的點
零點在增益與相位上的效果與極點相反。
極點相移=-arctan（f/fp）
零點相移=arctan（f/fz）
假設直流增益為80db（10-100hz處的增益），100到1khz增益減少了20db，10k-100khz增益減少20db，100k-1mhz增益減少40db（斜率有-20db/10倍頻的變化）。圖中可以看出有3個pole，乙個zero。1mhz處的增益是0db，說明1mhz的小訊號在此截止，此迴路的頻寬就是1mhz。
從這個波特圖能看出這個系統穩定麼？前面說了系統是否穩定主要看相位移量，而我們只要看在0db時的相移就可以了（圖中是1mhz）。
上圖中有3個極點和1個零點，前兩個極點產生-180度相移，零點產生90度相移，最後乙個極點在40db到0db處，斜率為-40db/10倍頻。根據極點相移公式-arctan（f/fp）=-arctan(10)=-1.47,換算成角度為-84.
3度。所以總的相移為-180+90-84.3=174.
2度。前面說到相位裕度等於｜-180+174.2｜=5.
8<20.
所以此迴路不穩定。
看似上面的分析比較複雜，其實是自動控制理論裡面的傳輸函式和根跡圖的概念.簡單的說,乙個(線形)系統是否穩定(不會產生振盪)取決於它的傳輸函式的極點分布.(極點的實部必須小於零),而且極點實部負數的絕對值越大,系統越穩定.
我們就可以通過增加極點或是零點來調節相位裕度，從而使系統達到穩定。
調節ldo系統的穩定性，最常見的補償方法是在系統中插入零點來取消相移和極點。由於 ldo 已經就正常執行要求了乙個輸出電容器,因此使用輸出電容器的esr通常就是最簡單也最廉價的生成零點的方法。等效串聯電阻（esr）是每個電容都具有的幾個基本特性。
可以看為電阻和電容的串聯等效電路。
輸出電容的esr在迴路增益中產生乙個零點，用來減少過量的負相移。增加系統的頻寬，使更穩定。零點處的頻值：
fzero = 1/（2πxcoutxesr）
假設乙個ldo系統在0db時的截止頻率是30khz。在其輸出端增加輸出電容為10uf，輸出電容的esr=1ohm。則在16khz處產生零點。
一般的ldo會由負載阻抗、輸出容抗等自身產生一些極點。圖中有3個極點（具體由來就不做分析，可由網路分析儀掃瞄出），但有1個ppwr在0db之後的頻段，也就是頻寬之外，可以不考慮。從上面兩幅波特圖的對比看出，第二張圖增益曲線，當增加了輸出電容後，從80db到0db變得更平緩些。
系統的頻寬大概從40khz增加到100khz左右。相位裕度也相應的增加（此例就不仔細計算了）。
那麼系統對esr又有什麼要求呢？比如此例中設esr=20ohm，則零點頻率會降低到fzero=800hz，使系統的頻寬增加到2mhz，從整個的波特圖我們發現在100k到2mhz之間又多了乙個極點ppwr。這就意味著系統又有了-90度的相移，零點就失去了其意義。
那麼esr是不是越小越好呢？設esr=50mohm。零點頻率會降到320khz。
不用看就知道，系統地穩定性基本沒改變，因為系統的頻寬就是40khz，增加的零點頻率為320khz已經超出了頻寬。
綜上所述，在輸出端加入輸出電容是為了補償ldo穩壓器的。所以選擇的電容esr要求要嚴格，首先要符合系統的迴路頻率特性，同時也要有較好的溫度特性，不能隨溫度變化而變化過大。頻率響應也是重要的指標。
這點鉭電容是比較好的選擇。（esr是指在一定溫度下的某個頻率下的最大阻值，廠商一般定義為25攝氏度100khz）
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