Che cos'è un regolatore a basso dropout?
Un regolatore a bassa caduta di tensione è uno speciale regolatore di tensione che mantiene un'uscita costante a un livello di tensione di ingresso solo leggermente superiore alla tensione di uscita. I regolatori di tensione standard richiedono una tensione di ingresso superiore di circa 5 volt (V) rispetto alla tensione di uscita. Il regolatore a bassa caduta di tensione sarà in grado di mantenere una stretta regolazione della tensione anche quando l'ingresso è superiore solo di 1 V o inferiore. In generale, sono necessari regolatori di tensione poiché quasi tutti i circuiti elettronici richiedono una tensione continua continua (CC). Il regolatore di tensione lineare utilizza un dispositivo di passaggio in serie, un transistor di giunzione bipolare (BJT) o un transistor ad effetto di campo (FET), che regola la tensione di carico.
Il regolatore di tensione è l'approssimazione più vicina a una sorgente di tensione ideale. Per definizione, la sorgente di tensione ideale non ha resistenza interna, ma le sorgenti di tensione del mondo reale hanno una quantità significativa di resistenza interna. Se un alimentatore da 15 V ha una resistenza interna di 1 ohm a vuoto, sembra un alimentatore ideale. Con una corrente di carico di 1 ampere (A), l'uscita diventa 14 V, a 2 A l'uscita è 13 V e così via. Un regolatore a bassa caduta di tensione può essere collegato all'alimentatore menzionato e sarà in grado di fornire un'uscita costante di 9 V con corrente di carico compresa tra 0 e circa 5,8 A.
La corrente di riposo, necessaria per mantenere i circuiti di riferimento e di confronto che mantengono la tensione regolata, può essere misurata in condizioni di "assenza di carico". Una corrente di riposo inferiore significa un regolatore più efficiente. Un regolatore a bassa caduta non raggiunge corrente di riposo perché la circuiteria di riferimento necessita di una corrente di standby relativamente più elevata per mantenere la regolazione a correnti di carico più elevate. Avrà una circuiteria di riferimento che potrebbe non consentire una tensione di ingresso troppo vicina alla tensione di uscita regolata. I regolatori non a bassa caduta sono regolatori semplificati che di solito hanno correnti di riposo più elevate ma livelli di efficienza inferiori.
Il regolatore a basso dropout di solito utilizza il collettore aperto per il BJT o la configurazione di scarico aperto per una versione FET. In un circuito open collector, l'uscita regolata appare sul collettore di un BJT. Questa tensione di uscita viene campionata da un divisore di resistenza in cui la tensione ridotta viene confrontata con un riferimento anch'esso ridotto della stessa entità della tensione di uscita. Con l'altissimo guadagno degli amplificatori operazionali, i campioni ridimensionati vengono confrontati e tracciati in modo estremamente rapido. Il risultato è una tensione di uscita estremamente accurata con elevata stabilità a breve e lungo termine.