3、LDO选型与布局：PSRR曲线、Dropout电压与效率、输出电容ESR的影响

做深度相机模组的电源设计，LDO 是绕不开的器件。很多人觉得 LDO 简单，不就是降压吗？选个型号、接几个电容就完事了。嗯，我以前也这么想，直到被实际项目狠狠教育了几次。

今天咱们就聊聊 LDO 选型里最关键的三个参数：PSRR、Dropout 电压、输出电容 ESR。最后再分享一个我踩过的布局坑。

3.1 PSRR 曲线：别只看低频数据

PSRR，全称是 Power Supply Rejection Ratio，电源抑制比。说白了，就是 LDO 能把输入端的噪声“压”掉多少。

很多芯片手册上只给一个低频的 PSRR 值，比如 60dB @ 1kHz。但深度相机模组里，真正的噪声杀手往往是高频噪声——开关频率几百 kHz 到几 MHz 的纹波，或者数字电路带来的高频串扰。

我个人的习惯是：一定要看 PSRR 随频率变化的曲线图。有些 LDO 在 1MHz 处的 PSRR 可能已经掉到 20dB 以下了，这时候它基本就是个“直通”状态，输入噪声直接跑到输出端。

我在项目中遇到过一款标称“高 PSRR”的 LDO，低频表现确实不错。但接上模组实测，图像上总有横纹。查了半天，发现是板上的 DC-DC 开关频率 2.2MHz，而那颗 LDO 在 2.2MHz 处的 PSRR 只有 18dB。换了另一颗 PSRR 曲线更平坦的 LDO，问题立刻消失。

3.2 Dropout 电压与效率的权衡

Dropout 电压，就是 LDO 维持稳压所需的最小输入输出压差。比如你输出 3.3V，Dropout 电压是 200mV，那输入至少得 3.5V。

低 Dropout 电压的 LDO（比如 100mV 以下）效率更高，因为压差小，自身功耗小。但这里有个陷阱：低 Dropout 电压往往意味着 PSRR 性能会打折扣。

为什么？因为 LDO 内部的调整管需要一定的压差才能保持高增益，增益低了，PSRR 自然就降了。

Dropout 电压	典型效率（3.3V输出）	PSRR 典型表现	适用场景
≤ 100mV	85%～90%	低频好，高频一般	电池供电、对噪声不敏感
200mV～500mV	75%～85%	全频段较均衡	深度相机模拟供电
≥ 500mV	60%～75%	PSRR 优秀	对噪声要求极高的场景

我的建议是：给深度相机的模拟电源（比如 AVDD、VREF）供电时，别太追求极致的低 Dropout。留出 300mV～500mV 的压差，换来更好的 PSRR 和瞬态响应，这笔买卖是划算的。

3.3 输出电容 ESR 对瞬态响应的影响

LDO 的输出电容，不只是滤波用的。它直接影响 LDO 的环路稳定性，以及负载突变时的瞬态响应。

ESR，等效串联电阻。这个值太小或太大，都会出问题。

• ESR 太小（比如 < 1mΩ）： 环路可能不稳定，输出容易振荡。我见过有人用 MLCC 并联太多颗，ESR 低到零点几毫欧，结果 LDO 自激了。
• ESR 太大（比如 > 1Ω）： 瞬态响应变差。负载电流突然增大时，输出电压会掉下去一大截，恢复时间也长。

深度相机模组有个典型场景：图像传感器在曝光和读出之间，电流会突然跳变几十 mA 甚至上百 mA。这时候如果输出电容 ESR 不合适，电压跌落会直接反映在图像上——出现明暗条纹。

3.4 我踩过的 LDO 布局坑

最后聊一个实战教训。

曾经有一版 PCB，深度相机模组的模拟电源用了 LDO。原理图看着没问题，电容值也对。但打样回来一测，输出纹波比预期大了 3 倍。

查了很久，发现是布局问题：LDO 的输出电容离芯片太远了。

输出电容的接地回路绕了一大圈，经过好几个过孔才回到 LDO 的 GND 引脚。这导致电容的等效串联电感（ESL）大大增加，高频滤波效果几乎丧失。

嗯，布局这事，有时候就差那么几毫米，效果天差地别。你想想看，高频电流走的是最小阻抗路径，如果回路面积大了，噪声就辐射出去了，LDO 再好的 PSRR 也救不了。

总结一下：LDO 选型不是看几个参数就完事的。PSRR 要看全频段，Dropout 电压要留余量，输出电容 ESR 要选对范围。布局上，输出电容的位置和接地回路，往往决定了最终效果。

这些经验，都是真金白银换来的。希望你能少走一些弯路。

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