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LDO功率管选取NMOS和PMOS区别

news 2025/9/16 17:26:42

一、drop电压
LDO如果两个管子流过相同的电流, 假设将管子饱和并顶到接近线性区
NMOS的效率=(VIN-VDSAT-VGS)/VIN
PMOS的效率＝（VIN-VDSAT)/VIN

根本原因是 nmos的gate电压比source高vth
如果输出电压(source）较高或者驱动电流要大，就要把gate电压抬高超过vdd！！ 而pmos的source是vdd，不存在这个问题
在dc-dc应用中，可以使用一个同步的charge-pump把nmos的gate电压抬高到vdd+vgs或者更高,在ldo中这样实现就不现实，所以LDO都是用pmos

LDO中用PMOS可以获得更低的dropout从而提高效率。
用NMOS Souce的输出电压要比Gate至少低Vth，而不用辅助电路的话gate电压最高为vdd，因此输出电压最多为vdd-vth。

假设VDD为3.3V, vout为2.5V，采用nmos即使gate端最大为2.97，vth假设为0.7，vout为2.27V，drop电压很大，效率低，不能实现2.5V的输出
二、PSRR
功率管为nmos的pssr性能优与pmos为功率管。

三、如何确定功率管尺寸
一般提到dropout都是有对应的负载条件的，而关于dropout的定义也有很多，常见的是取正常输出电压-0.1V所对应的Vin减去此时的输出，也有取输出的90%的，就是处在dropout区。
power管的尺寸主要就是受dropout限制，想初步确定power管的尺寸就让pmos（针对power管为pmos的情况）的gate接地，source端给最小工作电压，drain端给个电流负载（前面提到的对应条件），改变pmos尺寸使其vds等于你想要的dropout即可。当然最后还是要放在环路中整体仿真确定。

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