調(diào)整率分為負(fù)載調(diào)整率和線性調(diào)整率,調(diào)整率跟瞬態(tài)響應(yīng)、對地電流和效率有直接的聯(lián)系。反饋環(huán)路獲得的電流越大,則環(huán)路內(nèi)電容充電和放電越快,環(huán)路響應(yīng)越快,電路調(diào)整的越快。盡管如此,環(huán)路響應(yīng)越快則越有可能使 LDO的輸出產(chǎn)生過沖,并且不穩(wěn)定性加強(qiáng)(相位裕度越小響應(yīng)速度越快,其中相位裕度=180-相位偏移,當(dāng)相位偏移為 180時,相位裕度為 0,此時負(fù)反饋變?yōu)檎答?,電路振蕩)。電源芯片的?shù)據(jù)手冊中會看到這兩個參數(shù),下面分別介紹負(fù)載調(diào)整率和線性調(diào)整率。
負(fù)載調(diào)整率(load regulation)定義為在正常工作范圍內(nèi),輸出電壓的變化量與負(fù)載電流變化量的比值,常用百分?jǐn)?shù)表示。它表示了電路應(yīng)對變化負(fù)載維持恒定輸出電壓的能力。下圖是負(fù)載調(diào)整率的測量曲線,展示了輸出電壓對負(fù)載電流的響應(yīng)。輸出電壓有三條曲線,分別對應(yīng)不同的輸出電容,輸出電容越大曲線波動越小,因為大電容對電流變化的補(bǔ)償多。圖中? *ESR的電壓變化是由于輸出電容的等效串聯(lián)電阻導(dǎo)致。?
?從圖中可以看到負(fù)載電流發(fā)生階躍變化時,LDO對輸出電壓進(jìn)行快速調(diào)整(瞬態(tài)響應(yīng)),使電壓回歸到允許的誤差范圍內(nèi)。但是 LDO不能做到在不同的負(fù)載情況下輸出電壓絕對一致。如上圖 load regulation所示的誤差。
上圖是實測 LP2950電源芯片的負(fù)載調(diào)整率和瞬態(tài)響應(yīng),圖中可以看到負(fù)載電流躍變時輸出電壓有一個瞬間下降,LDO對輸出調(diào)整后會產(chǎn)生一個過沖(高于輸出電壓的毛刺)。電源芯片的環(huán)路參數(shù)不同這個過沖的大小也不同。電流變化越大,過沖越大。LP2950最大輸出100mA,所以電流變化 100mA看到的過沖是 LP2950的最大過沖。最大過沖 150mV,占輸出的3%,不會對后級造成影響。過大的電源過沖會使后級芯片瞬間超過允許的最大電壓,長期工作會造成可靠性問題。
線性調(diào)整率(line regulation)定義為在正常工作范圍內(nèi),輸出電壓變化量跟輸入電壓變化量的比值。它表示了電路應(yīng)對輸入變化維持恒定輸出電壓的能力。TPS799285的實測線性調(diào)整率和瞬態(tài)響應(yīng)如下
圖中可以看到,TPS799285的線性調(diào)整率很好,輸入變化 1V,輸出穩(wěn)定后幾乎看不出變化。根據(jù)數(shù)據(jù)手冊中的指標(biāo)線性調(diào)整率 0.02%則輸出只會變化 1V*0.02%=0.2mV。由于環(huán)路的快速響應(yīng),輸出有一點過沖,過沖幅度小于 20mV,不影響后級電路。并且利用輸出電容的蓄流能力可以進(jìn)一步減小過沖。
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到了這里,關(guān)于線性穩(wěn)壓器LDO的調(diào)整率和瞬態(tài)響應(yīng)的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容,請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章,希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)!