Un régulateur à faible chute de tension est un régulateur de tension spécial qui maintient une sortie stable à un niveau de tension d’entrée légèrement supérieur à la tension de sortie. Les régulateurs de tension standard nécessitent une tension d’entrée supérieure de plus d’environ 5 volts (V) à la tension de sortie. Le régulateur à faible chute sera capable de maintenir une régulation de tension stricte même lorsque l’entrée n’est plus élevée que de 1 V ou moins. En général, des régulateurs de tension sont nécessaires car presque tous les circuits électroniques nécessitent une tension continue (CC) constante. Le régulateur de tension linéaire utilise un dispositif de passage en série, un transistor à jonction bipolaire (BJT) ou un transistor à effet de champ (FET), qui régule la tension de charge.
Le régulateur de tension est l’approximation la plus proche d’une source de tension idéale. Par définition, la source de tension idéale a une résistance interne nulle, mais les sources de tension réelles ont une résistance interne importante. Si une alimentation 15 V a une résistance interne de 1 ohm à vide, cela ressemble à une alimentation idéale. À un courant de charge de 1 ampère (A), la sortie devient 14 V, à 2 A la sortie est 13 V, et ainsi de suite. Un régulateur à faible chute de tension peut être connecté à l’alimentation mentionnée et sera capable de fournir une sortie constante de 9 V avec un courant de charge allant de 0 à environ 5.8 A.
Le courant de repos, qui est nécessaire pour maintenir les circuits de référence et de comparaison qui maintiennent la tension régulée, peut être mesuré à l’état « sans charge ». Un courant de repos inférieur signifie un régulateur plus efficace. Un régulateur à faible chute de tension se retrouve avec un courant de repos élevé car le circuit de référence a besoin d’un courant de veille relativement plus élevé pour maintenir la régulation à des courants de charge plus élevés. Il aura un circuit de référence qui peut ne pas permettre une tension d’entrée trop proche de la tension de sortie régulée. Les régulateurs à faible chute de tension sont des régulateurs simplifiés qui ont généralement des courants de repos plus élevés mais des rendements inférieurs.
Le régulateur à faible chute de tension utilise généralement le collecteur ouvert pour la configuration BJT ou à drain ouvert pour une version FET. Dans un circuit à collecteur ouvert, la sortie régulée apparaît au niveau du collecteur d’un BJT. Cette tension de sortie est échantillonnée par un diviseur de résistance où la tension réduite est comparée à une référence qui a également été réduite du même facteur que la tension de sortie. Avec le gain très élevé des amplificateurs opérationnels, les échantillons réduits sont comparés et suivis extrêmement rapidement. Le résultat est une tension de sortie très précise avec une stabilité élevée à court et à long terme.