Hva er en lav-frafall-regulator?
En regulator med lite frafall er en spesiell spenningsregulator som opprettholder en jevn utgang på et inngangsspenningsnivå som bare er litt høyere enn utgangsspenningen. Standard spenningsregulatorer krever en inngangsspenning som er høyere med mer enn 5 volt (V) enn utgangsspenningen. Lav-frafallsregulatoren vil kunne opprettholde tett spenningsregulering selv når inngangen bare er høyere med 1 V eller mindre. Generelt er spenningsregulatorer nødvendig fordi nesten alle elektroniske kretsløp trenger en jevn likestrøm (DC) spenning. Den lineære spenningsregulatoren bruker en seriepassanordning, en bipolar forbindelsestransistor (BJT) eller en felteffekttransistor (FET), som regulerer belastningsspenningen.
Spenningsregulatoren er den nærmeste tilnærmingen til en ideell spenningskilde. Per definisjon har den ideelle spenningskilden ingen indre motstand, men virkelige spenningskilder har en betydelig mengde intern motstand. Hvis en 15 V strømforsyning har en indre motstand på 1 ohm uten belastning, ser den ut som en ideell strømforsyning. Ved en laststrøm på 1 ampere (A) blir utgangen 14 V, ved 2 A er utgangen 13 V, og så videre. En regulator med lite frafall kan kobles til den nevnte strømforsyningen og vil kunne gi en jevn utgang på 9 V med belastningsstrøm fra 0 til omtrent 5,8 A.
Rolig strøm, som er nødvendig for å opprettholde referanse- og sammenligningskretsløpet som opprettholder den regulerte spenningen, kan måles ved "ingen belastning" -tilstand. En lavere hvilestrøm betyr en mer effektiv regulator. En ikke-frafallsregulator ender med høy hvilestrøm fordi referansekretsene trenger en relativt høyere standby-strøm for å opprettholde regulering ved høyere belastningsstrømmer. Den vil ha en referansekrets som kanskje ikke tillater en inngangsspenning for nær den regulerte utgangsspenningen. Ikke-frafallsregulatorer er forenklet regulator som vanligvis har høyere hvilestrøm, men lavere effektivitetsvurderinger.
Regulatoren med lite frafall bruker vanligvis den åpne samleren for BJT eller åpen avløpskonfigurasjon for en FET-versjon. I en åpen kollektorkrets vises den regulerte utgangen ved samleren til en BJT. Denne utgangsspenningen blir samplet av en motstandsdelere der nedskalert spenning blir sammenlignet med en referanse som også er blitt nedskalert med samme faktor som utgangsspenningen. Med den svært høye gevinsten av driftsforsterkere sammenlignes de nedskalerte prøvene og spores ekstremt raskt. Resultatet er en meget nøyaktig utgangsspenning med høy stabilitet på kort og lang sikt.