LDO 环路稳定性
一旦电气特性(比如输出电压、带载 能力、dropout 电压、静态电流等)满足 客户的需求, 我们就只需要关心客户系统 的应用条件和工作环境下LDO 是否能保持 输出电压的稳定。LDO 调节器一般如图1 所示,为一个典型的闭环反馈系统。为了 测试LDO 闭环系统是否稳定,最常用的分 析 工具 为伯德图,环路的增益和相移都是 频率的函数。相位裕量定义: 环路增益为 0dB 时的相移-180o。一个稳定的环路至少 需要20o 的相位裕量,所以测试一个环路 的稳定性,一般采用网络 分析仪 测量环路 的伯德图。
LDO 的PNP 主管一般连接成共发射极 结构,这种结构使得LDO 在低频段具有两 个主极点,其一是LDO 内部补偿极点,而 另外一个是由输出电容和负载等效 电阻 构 成。每个极点贡献-90o 相移,如果一个系统只有两个极点就会导致相位裕量为0, 从而使得系统由负反馈进入正反馈,导致 输出不稳定。为了使LDO 输出稳定,在环 路中必须增加一个零点,其在环路中贡献 +90o 相移,从而保证一定的相位裕量。
等效串联电阻(Equivalent series resistance)是电容的一个固有特性,其 与电容相串联,从而形成一个零点,该零 点用来消除一部分负相移,从而保证相位 裕量大于0,这就是LDO 的输出都要接输 出电容的原因,其典型应用 电路 如图2 所 示。
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