AMS1117 线性稳压器引脚图与功能详解

AMS1117 是一款应用极为广泛的低压差 (LDO) 线性稳压器，因其结构简单、性能稳定、成本效益高而深受电子工程师喜爱。它广泛应用于各种电子设备中，如计算机主板、网络设备、通信产品、消费电子、工业控制系统以及电池供电设备等，为各种数字和模拟电路提供稳定的电源。本篇文章将深入探讨 AMS1117 的引脚分布、各项功能，并对其工作原理、应用注意事项以及选型策略进行详尽阐述，力求为读者提供一份全面而深入的参考指南。

第一章 AMS1117 概述

AMS1117 系列稳压器是 Advanced Monolithic Systems（AMS）公司推出的一系列正向低压差稳压器，其设计目标是提供一种在压差电压较低的情况下仍能高效工作的电源解决方案。传统线性稳压器通常需要较大的输入输出压差才能正常工作，而 LDO 稳压器则能在输入电压仅略高于输出电压时（通常为几百毫伏）仍保持良好的稳压性能。这使得 AMS1117 在电池供电或需要高效率电源转换的场景中具有显著优势。该系列稳压器提供多种固定输出电压版本，如 1.8V、2.5V、3.3V、5.0V 等，同时也提供可调输出电压版本，极大地增加了其应用的灵活性。其内部集成了过流保护和过热保护功能，进一步增强了器件的可靠性，使其能够在各种恶劣环境下稳定工作。

第二章 AMS1117 引脚图及功能

AMS1117 通常采用多种封装形式，以适应不同应用的需求。最常见的封装包括 SOT-223、TO-220、SOP-8、TO-252 等。尽管封装形式各异，但其核心的电气引脚功能是相似的。下面将以 SOT-223 封装为例，详细介绍其引脚分布及功能，因为 SOT-223 是最常见且体积较小的封装，广泛应用于空间受限的便携设备中。

2.1 SOT-223 封装引脚图

SOT-223 封装的 AMS1117 通常有三个或四个引脚，但最常见的版本是三引脚配置。

• 引脚 1 (GND/ADJ)：

• 在固定输出电压版本中，此引脚为接地 (GND) 端。它需要连接到电路的公共地，作为稳压器的基准电位。良好的接地连接对于保持稳压器的稳定性和降低输出噪声至关重要。任何接地路径上的阻抗都会影响稳压器的性能，尤其是在高频和大电流应用中。因此，在 PCB 布局时，应确保此引脚到地平面有尽可能短且宽的走线。

• 在可调输出电压版本 (AMS1117-ADJ) 中，此引脚为调整 (ADJ) 端。通过连接一个电阻分压网络到此引脚，可以设定稳压器的输出电压。分压网络的一端连接到稳压器的输出端，另一端连接到地。ADJ 引脚的电压通常被内部电路维持在一个固定的参考电压（例如 1.25V），通过调节分压电阻的比例，可以精确地控制输出电压。可调版本提供了极大的设计灵活性，允许工程师根据特定应用需求来调整输出电压，而无需更换不同固定电压的器件。

• 引脚 2 (VOUT)：

• 此引脚为稳压输出 (VOUT) 端。这是稳压器经过内部电路处理后，输出稳定电压的引脚。负载电流从该引脚流出，为下游电路供电。为了确保输出电压的稳定性并抑制高频噪声，通常需要在 VOUT 引脚和地之间并联一个低等效串联电阻 (ESR) 的输出电容器。电容器的选择对于稳压器的瞬态响应、纹波抑制和稳定性都至关重要。具体容量和类型需要根据负载特性和瞬态响应要求来确定，通常建议使用钽电容或低 ESR 的陶瓷电容，容量一般在 10µF 以上。

• 引脚 3 (VIN)：

• 此引脚为输入电压 (VIN) 端。它是稳压器的电源输入端，直流电源通过此引脚进入稳压器。输入电压必须高于输出电压加上稳压器的最小压差电压，才能确保稳压器正常工作。通常，在 VIN 引脚和地之间并联一个输入电容器，以滤除输入电源的纹波和噪声，并为瞬态负载变化提供局部储能，防止输入电压在短时间内出现大幅度跌落。输入电容的容值一般在 10µF 到 100µF 之间，具体取决于输入电源的特性和负载电流的大小。

• 散热焊盘 (Tab/Pad)：

• SOT-223 封装的背面通常有一个较大的散热焊盘。此焊盘通常与引脚 2 (VOUT) 内部连接，或者在某些版本中与引脚 1 (GND) 连接，具体取决于制造商和器件型号。无论连接到哪个引脚，其主要作用都是提供一个有效的散热路径。通过将此焊盘连接到 PCB 上的大面积铜箔或地平面，可以有效地将芯片内部产生的热量散发出去，从而降低芯片的工作温度，提高器件的可靠性和寿命。在设计 PCB 时，应特别注意散热焊盘的布局，确保其有足够大的散热面积，甚至可以考虑在焊盘下方打上过孔连接到内部地层，以进一步增强散热效果。

2.2 其他封装的引脚对应

虽然 SOT-223 封装是典型的例子，但 AMS1117 也广泛采用其他封装形式，其引脚功能与 SOT-223 封装是相对应的。

• TO-220 封装：这是一种直插式封装，体积较大，通常用于需要更大功率耗散的场合。其引脚通常是：

• Pin 1：GND/ADJ

• Pin 2：VOUT (通常与金属背板连接)

• Pin 3：VIN

• 金属背板：与 Pin 2 VOUT 连接，用于散热。

• TO-252 (D-Pak) 封装：这是一种表面贴装封装，比 SOT-223 更大，通常用于中等功率耗散应用。其引脚布局与 TO-220 类似，但在表面贴装方面更具优势。

• Pin 1：GND/ADJ

• Pin 2：VOUT (通常与背部大焊盘连接)

• Pin 3：VIN

• 大焊盘：与 Pin 2 VOUT 连接，用于散热。

• SOP-8 封装：这是一种常见的贴片封装，引脚数量较多，通常用于集成度更高的设计。对于 AMS1117 而言，SOP-8 封装可能将多个引脚连接到相同的功能（如多个地引脚或多个输出引脚以增加电流能力），或者提供额外的控制引脚（如使能端）。但核心的 VIN、VOUT、GND/ADJ 功能引脚仍然存在。例如，一些 SOP-8 封装的 AMS1117 可能会将 Pin 1、2、3 和 8 作为 GND，Pin 4 作为 VOUT，Pin 5、6、7 作为 VIN。具体的引脚分配需要查阅相应的数据手册。

第三章 AMS1117 工作原理

AMS1117 的工作原理基于负反馈机制，通过比较输出电压与内部基准电压，并利用误差放大器调整调整管（通常是 PNP 或 NPN 晶体管）的导通程度，从而维持输出电压的稳定。

3.1 核心组成部分

AMS1117 内部主要由以下几个部分组成：

• 基准电压源 (Bandgap Reference)：这是一个高度稳定的电压源，其输出电压不随温度和输入电压的变化而显著改变。对于 AMS1117 系列，通常内部基准电压为 1.25V。所有输出电压的设定都是基于这个基准电压。它的稳定性直接决定了稳压器输出电压的精度。

• 误差放大器 (Error Amplifier)：误差放大器是一个高增益的差分放大器。它比较两个输入信号：一个是来自内部基准电压源的固定参考电压，另一个是经过分压电阻网络（在可调版本中）或直接来自输出电压（在固定版本中）的反馈电压。当反馈电压与基准电压不一致时，误差放大器会产生一个误差信号。

• 调整管 (Pass Element)：通常是一个 PNP 或 NPN 功率晶体管（在 AMS1117 中通常是 PNP 晶体管，以实现低压差）。误差放大器的输出信号驱动调整管的基极（或栅极），从而控制调整管的集电极-发射极（或漏极-源极）之间的电压降，进而控制流过负载的电流。通过调节调整管的导通程度，稳压器能够补偿输入电压或负载变化引起的输出电压波动。

• 分压电阻网络 (Resistor Divider, 仅限可调版本)：对于 AMS1117-ADJ 可调版本，一个外部电阻分压网络连接在 VOUT、ADJ 和 GND 之间。这个网络将输出电压按一定比例分压，并将分压后的电压作为反馈信号送入误差放大器的反相输入端。通过改变分压电阻的阻值，可以设定不同的输出电压。

• 保护电路 (Protection Circuits)：

• 过流保护 (Over-Current Protection)：当负载电流超过预设的限流值时，过流保护电路会减小调整管的导通程度，限制输出电流，防止器件损坏。这通常通过监测调整管上的压降或电流来触发。

• 过热保护 (Thermal Shutdown)：当芯片内部温度达到预设的临界值（通常在 150°C-170°C 之间）时，过热保护电路会关断稳压器，停止电流输出，防止芯片因过热而永久性损坏。当温度下降到安全范围后，稳压器会自动恢复工作。

3.2 工作流程

以固定输出电压的 AMS1117 为例，其工作流程如下：

1. 供电：输入电压 VIN 施加到稳压器的 VIN 引脚。

2. 基准电压生成：内部基准电压源产生一个精确的参考电压。

3. 反馈与比较：输出电压 VOUT 直接或通过内部预设的分压器送入误差放大器的一个输入端。基准电压送入误差放大器的另一个输入端。

4. 误差信号产生：误差放大器比较反馈电压与基准电压。

• 如果 VOUT 偏低，误差放大器会检测到反馈电压低于基准电压，并产生一个信号，增加调整管的导通程度。

• 如果 VOUT 偏高，误差放大器会检测到反馈电压高于基准电压，并产生一个信号，减小调整管的导通程度。

5. 调整管控制：误差放大器的输出驱动调整管，精确地调节其导通电阻，从而控制从 VIN 到 VOUT 的电流。

6. 稳压：通过这种负反馈机制，系统不断地调整，直到输出电压 VOUT 稳定在目标值。

对于可调版本 AMS1117-ADJ，其工作原理类似，只不过反馈信号是通过外部电阻分压网络从 VOUT 获取的。其输出电压 VOUT 由以下公式决定：V_OUT=V_REFtimes(1+fracR_2R_1)+I_ADJtimesR_2其中 V_REF 是内部基准电压（通常为 1.25V），R_1 和 R_2 是外部连接在 VOUT 和 GND 之间的分压电阻（R_1 连接在 VOUT 和 ADJ 之间，R_2 连接在 ADJ 和 GND 之间），I_ADJ 是流过 ADJ 引脚的微小电流。通常情况下，I_ADJtimesR_2 这一项可以忽略不计，因此简化为：V_OUTapproxV_REFtimes(1+fracR_2R_1)通过选择合适的 R_1 和 R_2 值，可以灵活设定所需的输出电压。

第四章 AMS1117 应用注意事项

为了充分发挥 AMS1117 的性能并确保电路的稳定可靠，在应用中需要注意以下几个关键点：

4.1 输入和输出电容的选择与布局

• 输入电容 (CIN)：

• 作用：输入电容主要用于滤除输入电源的纹波和高频噪声，并为瞬态负载变化提供瞬时电流，以防止输入电压骤降，从而影响稳压器的正常工作。它还能有效隔离稳压器与输入电源线之间的干扰。

• 容量：推荐使用 10µF 或更大容量的电解电容或陶瓷电容。对于噪声敏感的应用或输入电源纹波较大的情况，应选择更大的容量。

• ESR：低 ESR 的电容有利于改善高频性能。

• 布局：输入电容应尽可能靠近 AMS1117 的 VIN 引脚，且其接地端应与 AMS1117 的 GND 引脚直接相连，走线应尽可能短且粗，以减小寄生电感和电阻。

• 输出电容 (COUT)：

• 作用：输出电容是确保 AMS1117 稳定工作和优异瞬态响应的关键。它主要用于稳定反馈环路，抑制输出电压纹波，并为负载提供瞬时电流。没有适当的输出电容，稳压器可能会振荡，导致输出电压不稳定。

• 容量：AMS1117 对输出电容的 ESR 有一定的要求。通常推荐使用低 ESR 的钽电容或陶瓷电容，容量一般为 10µF 或更大。如果负载电流变化较大，或者需要更快的瞬态响应，可能需要更大的输出电容。例如，在某些数据手册中，推荐 COUT 范围为 10µF 至 100µF，并且特别强调了 ESR 的重要性。

• ESR：输出电容的 ESR 对于稳压器的稳定性至关重要。过高或过低的 ESR 都可能导致振荡。理想的 ESR 范围通常在 0.1Ω 到 1Ω 之间，但具体值需要查阅数据手册。例如，许多 LDO 稳压器在 ESR 曲线中会有稳定区域。

• 布局：与输入电容类似，输出电容也应尽可能靠近 AMS1117 的 VOUT 引脚，且其接地端应与 AMS1117 的 GND 引脚直接相连，走线应尽可能短且粗。

4.2 压差电压 (Dropout Voltage)

• 定义：压差电压是线性稳压器能够维持稳压输出所需的最小输入-输出电压差。对于 AMS1117，其典型压差电压在最大负载电流下约为 1.2V。这意味着如果输出是 3.3V，则输入电压至少需要 3.3V + 1.2V = 4.5V 才能保证稳压器正常工作。

• 影响：当输入电压低于此压差要求时，AMS1117 将无法提供稳定的输出电压，输出电压会随着输入电压的降低而降低，进入“非稳压”状态。

• 注意事项：在设计时，务必确保输入电压始终高于输出电压加上最大负载电流下的压差电压，并留有足够的裕量，以应对输入电压波动和瞬态负载变化。

4.3 功耗与散热

• 功耗计算：AMS1117 的功耗 (P_D) 主要由输入电压与输出电压的压差以及流过稳压器的电流决定。P_D=(V_IN−V_OUT)timesI_OUT其中 V_IN 是输入电压，V_OUT 是输出电压，I_OUT 是输出电流。

• 温度上升：器件的温度上升与功耗和热阻有关。DeltaT=P_DtimesR_θJA其中 R_θJA 是结到环境的热阻，代表了器件散发热量的能力。R_θJA 越小，散热能力越好。不同封装的 R_θJA 值差异很大。例如，SOT-223 封装在没有额外散热措施的情况下，R_θJA 可能在 80°C/W 到 100°C/W 之间，而带散热片或大面积敷铜的 TO-220 封装可能低至几 °C/W。

• 散热措施：

• PCB 散热：对于 SOT-223 和 TO-252 等表面贴装封装，应在 PCB 上为稳压器的散热焊盘提供尽可能大的铜箔面积，以帮助散热。如果可能，可以使用热过孔将热量引导到 PCB 的其他层，特别是地平面，以提高散热效率。

• 散热片：对于 TO-220 封装或功耗较大的应用，可能需要安装外部散热片来辅助散热。

• 降额设计：在设计时，应根据最大环境温度、最大输出电流和输入电压来计算最大功耗，并确保芯片的结温 (Junction Temperature) 始终低于其最大额定结温（通常为 125°C 或 150°C）。留出足够的裕量是保证长期可靠性的关键。

4.4 输出电流限制

• 最大输出电流：AMS1117 系列有不同的最大输出电流能力，常见的有 800mA 和 1A 版本。在选择器件时，应确保其最大输出电流能力大于实际负载所需的最大电流。

• 过流保护：如前所述，AMS1117 内部集成了过流保护功能。当输出电流超过内部设定值时，稳压器会自动进入限流模式，输出电压可能会下降，以保护器件不被损坏。虽然有过流保护，但长时间工作在限流状态下会导致器件发热严重，影响可靠性。

4.5 噪声与纹波

• 输出噪声：所有线性稳压器都会有自身的输出噪声，这对于噪声敏感的模拟电路尤为重要。AMS1117 的输出噪声水平在数据手册中通常会有说明。可以通过增加输出电容容量和使用高质量的输入电源来降低输出噪声。

• 纹波抑制比 (PSRR)：PSRR 表示稳压器抑制输入电源纹波的能力。AMS1117 在低频时通常具有较好的 PSRR，但在高频时会下降。如果输入电源纹波较大，可以通过增加输入滤波电路（如 LC 滤波器）来进一步降低输入纹波，从而改善输出纹波。

4.6 可调版本 AMS1117-ADJ 的电阻选择

• 电阻精度：对于可调版本 AMS1117-ADJ，设定输出电压的外部电阻 R_1 和 R_2 的精度会直接影响输出电压的精度。建议使用 1% 或更高精度的金属膜电阻。

• 电阻值：选择 R_1 和 R_2 的值时，应考虑到流过分压网络的电流。通常，流过 R_1 和 R_2 的电流应至少是 ADJ 引脚偏置电流的 100 倍以上，以减小 I_ADJ 对输出电压的影响。同时，电阻值不宜过大，否则容易受到噪声干扰；也不宜过小，否则会增加额外的静态功耗。通常 R_1 推荐在 1kΩ 到 10kΩ 之间。

第五章 AMS1117 与其他稳压器的比较

在电源管理领域，除了 AMS1117 这样的线性稳压器，还有开关稳压器（如降压型 DC-DC 转换器）等多种选择。理解它们之间的差异有助于在特定应用中做出最佳选择。

5.1 线性稳压器 (LDO) 的优势与劣势

• 优势：

• 低噪声：线性稳压器内部不包含开关元件，因此输出纹波和噪声非常低，特别适合为敏感的模拟电路、RF 电路和音频电路供电。

• 成本低：通常比开关稳压器更简单，所需外部元件少，因此成本较低。

• 易于使用：设计和应用相对简单，外部元件少，PCB 布局要求不高。

• 瞬态响应快：通常具有较快的瞬态响应，能快速应对负载电流的瞬变。

• 劣势：

• 效率低：当输入输出压差较大时，大部分能量会以热量的形式散失在调整管上，导致效率低下。

• 发热量大：效率低直接导致发热量大，需要有效的散热措施，尤其是在大电流和高压差应用中。

• 无升压功能：线性稳压器只能降压，不能升压。

5.2 开关稳压器 (Switching Regulator) 的优势与劣势

• 优势：

• 高效率：通过开关工作方式，大大降低了能量损耗，效率可达 85% 到 95% 甚至更高，尤其适合高电流和高压差应用。

• 发热量小：由于效率高，因此自身发热量相对较小，对散热要求较低。

• 功能多样：可以实现降压 (Buck)、升压 (Boost)、升降压 (Buck-Boost) 等多种转换功能。

• 劣势：

• 噪声大：开关工作会导致较大的开关噪声和纹波，可能需要额外的滤波电路来降低噪声，对敏感电路供电时需谨慎。

• 复杂性高：设计相对复杂，需要更多的外部元件（如电感、二极管、MOSFET 等），PCB 布局要求严格，容易出现 EMI 问题。

• 成本较高：通常比线性稳压器成本更高。

5.3 AMS1117 的定位与选择

鉴于上述比较，AMS1117 这类 LDO 稳压器在以下应用场景中具有显著优势：

• 低功耗且压差不大的应用：例如，电池供电的便携设备中，当输入电压（如锂电池的 4.2V-3.0V）略高于所需输出电压（如 3.3V）时，AMS1117 的效率仍然可接受。

• 对噪声和纹波要求极高的应用：如为 ADC/DAC、射频模块、音频功放等供电，线性稳压器能提供“干净”的电源。

• 简单低成本的设计：当设计预算有限且对效率要求不高时，AMS1117 是一个经济实惠且易于实现的解决方案。

• 后级稳压：有时，为了获得极致的低噪声性能，可以采用开关稳压器作为预稳压级，将输入电压降至接近所需输出电压，然后使用 AMS1117 等 LDO 进行二次稳压，进一步降低纹波和噪声。

然而，在输入电压与输出电压压差很大、或者需要大电流输出且对效率有严格要求的场合，AMS1117 可能不是最佳选择，此时应优先考虑开关稳压器。

第六章 AMS1117 典型应用电路

6.1 固定输出电压应用电路

这是 AMS1117 最常见的应用场景，用于将一个较高的直流输入电压转换为一个固定的较低直流输出电压。

       VIN
        |
        |
      -----
      |   |
      |   |
      -----
        |
     +-VIN-+   +-VOUT-+
     |     |   |      |
CIN ---| AMS1117 |--- COUT ---+----> VOUT (e.g., 3.3V, 5V)
     |     |   |      |        |
     +-----+   +------+        |
       |             |         |
       |             ----------
       |                  |
       --------------------
             GND

• CIN (输入电容)：如前所述，连接在 VIN 和 GND 之间，用于滤波和储能。通常为 10µF 或更大。

• AMS1117：稳压器核心器件。

• COUT (输出电容)：连接在 VOUT 和 GND 之间，用于稳定输出和抑制纹波。通常为 10µF 或更大，低 ESR。

• VIN：输入电源电压。

• VOUT：固定输出电压。

• GND：接地。

6.2 可调输出电压应用电路 (AMS1117-ADJ)

可调版本提供了更大的灵活性，通过外部电阻分压网络设定输出电压。

       VIN
        |
        |
      -----
      |   |
      |   |
      -----
        |
     +-VIN-+      +-VOUT-----+
     |     |      |          |
CIN ---| AMS1117 |--- COUT ---+----> VOUT (Adjustable)
     |     |      |          |  +--- R1 ----+
     +-----+      +----------+  |           |
       |                 |       ADJ         |
       |                 |  +----+           |
       |                 |  |                |
       |                 |  |                |
       ------------------   +---- R2 --------+
             GND                     |
                                     GND

• CIN、AMS1117、COUT：功能与固定版本相同。

• R1、R2 (分压电阻)：连接在 VOUT、ADJ 和 GND 之间。

• R_1 连接在 VOUT 和 ADJ 引脚之间。

• R_2 连接在 ADJ 引脚和 GND 之间。

• VOUT：可调输出电压。

• 公式：V_OUTapproxV_REFtimes(1+fracR_2R_1)，其中 V_REF 通常为 1.25V。

通过选择不同的 R_1 和 R_2 组合，可以实现所需的输出电压。例如，如果需要 3.3V 输出：3.3V=1.25Vtimes(1+fracR_2R_1)2.64=1+fracR_2R_11.64=fracR_2R_1可以选取 R_1=1kOmega，则 R_2=1.64kOmega。由于 1.64kΩ 不是标准电阻值，可以选择接近的标准值，例如 1.62kΩ (1%) 或 1.6kΩ (5%)，或通过串并联组合实现。

第七章 AMS1117 选型指南

在实际设计中，正确选择 AMS1117 型号对于确保电路性能和可靠性至关重要。

7.1 核心参数考量

• 输出电压 (VOUT)：

• 固定电压：如果应用只需要一个标准的固定电压（如 1.8V, 2.5V, 3.3V, 5V），直接选择相应固定输出电压的型号，设计最简单。

• 可调电压：如果需要非标准电压，或者在生产过程中需要调整电压，则选择 AMS1117-ADJ 可调版本。

• 最大输出电流 (IOUT_MAX)：

• 根据负载所需的最大电流来选择。AMS1117 系列有 800mA、1A 等不同电流能力的型号。确保所选型号的最大输出电流大于负载峰值电流，并留有一定裕量。

• 输入电压范围 (VIN_MIN ~ VIN_MAX)：

• 检查稳压器的数据手册，确认其输入电压范围能够覆盖你的电源输入电压波动范围，并且始终满足最小压差电压要求。

• 压差电压 (Dropout Voltage)：

• 在低压差应用中，这是一个关键参数。确保输入电压始终高于输出电压加上最大电流时的压差电压。

• 封装类型 (Package)：

• 根据 PCB 空间限制、散热要求和生产工艺选择合适的封装。SOT-223 适用于紧凑型设计；TO-252 适用于中等功率表面贴装；TO-220 适用于需要良好散热的较大功率应用。

• 功耗 (Power Dissipation)：

• 根据 P_D=(V_IN−V_OUT)timesI_OUT 计算最大功耗，并结合所选封装的热阻，确保在最高环境温度下芯片结温不超过最大额定值。如果计算出的功耗过大，需要考虑更有效的散热措施，或者更换为效率更高的开关稳压器。

• 静态电流 (Quiescent Current, IQ)：

• 对于电池供电的低功耗应用，静态电流越小越好。AMS1117 的静态电流通常在几毫安级别，相比一些超低功耗 LDO 较高，但对于大多数应用来说是可接受的。

• 纹波抑制比 (PSRR) 和 输出噪声：

• 对于对电源质量要求苛刻的应用，如射频或模拟电路，需要关注这些参数。更高的 PSRR 意味着更好的输入纹波抑制能力，更低的输出噪声表示更“干净”的电源。

7.2 制造商与型号

市场上有许多制造商生产兼容 AMS1117 的线性稳压器，例如 STMicroelectronics、Texas Instruments (TI)、ON Semiconductor、NXP 等。它们可能有自己的型号命名规则，但功能和引脚基本兼容。在选择时，除了考虑上述参数，还应考虑供应商的可靠性、供货周期和技术支持。

例如：

• AMS1117-3.3：表示输出 3.3V 的固定电压版本。

• AMS1117-5.0：表示输出 5.0V 的固定电压版本。

• AMS1117-ADJ：表示可调输出电压版本。

• 型号后缀可能表示封装，例如 AMS1117-3.3 SOT-223。

第八章 故障排除与常见问题

在使用 AMS1117 过程中，可能会遇到一些问题。以下是一些常见的故障现象及排查建议。

8.1 输出电压不稳定或振荡

• 原因：

• 输出电容 (COUT) 不足或 ESR 不匹配：这是最常见的原因。COUT 太小，或 ESR 过高/过低都可能导致振荡。

• 输入电容 (CIN) 不足：输入纹波过大或输入阻抗过高导致。

• 负载瞬变过大：超出了稳压器的瞬态响应能力。

• PCB 布局问题：接地不良、走线过长、寄生电感和电容过大。

• 排查：

• 检查 COUT：确保 COUT 的容量和 ESR 符合数据手册推荐值。尝试增加 COUT 容量，并使用低 ESR 的陶瓷电容或钽电容。

• 检查 CIN：确保 CIN 容量足够，且靠近 VIN 引脚。

• 检查负载：如果负载是高度动态的，考虑增加额外的缓冲电容在负载端，或者使用响应更快的稳压器。

• 检查接地：确保 AMS1117 的 GND 引脚有良好、低阻抗的接地路径。

• 示波器检测：使用示波器观察输入和输出电压波形，判断是否有高频振荡或大纹波。

8.2 输出电压过低或没有输出

• 原因：

• 输入电压 (VIN) 不足：低于输出电压加上压差电压。

• 负载过大：超过了 AMS1117 的最大输出电流能力，导致进入限流模式。

• 短路：输出端或负载端存在短路。

• 过热保护触发：芯片因功耗过大而温度过高，进入过热关断模式。

• 器件损坏：可能是内部损坏。

• ADJ 引脚连接错误 (可调版本)：ADJ 引脚未正确连接分压电阻，或分压电阻值错误。

• 排查：

• 测量 VIN：确认 VIN 满足要求。

• 测量负载电流：确认负载电流是否在稳压器额定范围内。

• 检查短路：断开负载，测量 VOUT 对地电阻，判断是否有短路。

• 检查散热：用手触摸芯片，判断是否过热。检查散热措施是否有效。

• 替换器件：如果排除其他原因，尝试更换一个新的 AMS1117。

• 检查可调版本 ADJ 连接：确认 R_1 和 R_2 正确连接且阻值无误。

8.3 芯片发热严重

• 原因：

• 功耗过大：(VIN - VOUT) × IOUT 的乘积过大，导致大量能量以热量形式散失。

• 散热措施不足：PCB 散热面积不够，或没有安装散热片。

• 环境温度过高：超出器件工作温度范围。

• 排查：

• 重新计算功耗：确保实际功耗在器件可承受范围内。

• 优化散热：增加 PCB 铜箔面积，使用热过孔，或安装散热片。

• 检查压差：如果压差过大导致发热，考虑降低输入电压或切换到效率更高的开关稳压器。

• 降低负载电流：如果可能的话，降低负载电流以减少功耗。

第九章 总结与展望

AMS1117 作为一款经典的低压差线性稳压器，以其简单、稳定、低成本的特点，在众多电子产品中扮演着不可或缺的角色。深入理解其引脚功能、工作原理、应用注意事项和选型策略，对于确保电子电路的稳定可靠运行至关重要。

尽管随着技术的发展，更先进、更高效率的开关稳压器不断涌现，但在许多特定应用场景下，AMS1117 依然是理想的选择。它在对噪声敏感、对效率要求不是极致高、以及对成本和设计复杂度有严格限制的应用中，展现出独特的优势。其低噪声、良好的瞬态响应以及简单易用的特性，使其在为微控制器、传感器、模拟电路和各种低功耗数字逻辑供电时依然保持强大的竞争力。

未来，线性稳压器仍将占据一席之地，尤其是在物联网 (IoT) 设备、可穿戴设备和各种对电池寿命敏感的便携应用中。随着封装技术的进步，更小尺寸、更低功耗、更高 PSRR 的 LDO 稳压器将继续发展，以适应不断增长的复杂性和小型化需求。理解 AMS1117 这样的基础元件，是成为一名优秀电子工程师的基石，它为我们深入学习更复杂的电源管理技术奠定了坚实的基础。

在任何设计中，都应仔细查阅所选 AMS1117 具体型号的数据手册，因为不同制造商或相同系列的不同型号之间，其性能参数、推荐电容值和散热特性可能存在细微差异。秉持严谨的设计态度，结合理论知识和实际测试，才能确保电源设计的最佳性能和长期可靠性。