LDO论文

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摘要

随着电源管理IC技术的不断发展,高性能低成本的电源管理芯片越来越受到用户的青睐。LDO线性稳压器以其低噪声、高电源抑制比、微功耗和简单的外围电路结构等优点而被广泛应用于各种直流稳压电路中。为适应电源市场发展的需要,结合LDO系统自身特点,设计了一款低功耗、高稳定性LDO线性稳压器。

本文首先简要介绍了LDO线性稳压器的工作原理与基本性能指标。其次,从瞬态、直流、交流三方面对系统结构进行深入研究,阐述LDO稳压器的设计要点与各种参数的折衷关系。随后从低功耗设计的角度出发,对各子模块结构进行优化,从而确立最终的系统架构。通过建立LDO电路的交流小信号模型,计算得到系统的环路增益并由此推出电路中零极点的分布位置从而获得研究系统稳定性问题的途径。针对文中采用的两级级联误差放大器直接驱动调整管栅极的拓扑结构,引入嵌套式密勒补偿和动态零点补偿两种方法来保证系统的稳定性要求。讨论了嵌套式密勒补偿中调零电阻可能存在的位置,确定最合适的补偿结构从而有效地消除了右半平面零点对系统稳定性的影响。最后分析了各子模块电路的结构与工作原理,并给出了LDO系统模块与整体仿真的结果与分析。

电路设计采用了CSMC0.6um CMOS工艺模型,对LDO稳压器在不同的模型、输入电压、温度组合下进行前仿真验证。结果表明:电路不带负载的静态电流为1.79 uA,系统带宽几乎不随负载变化,在输出电流范围内能保证较好的稳定性。

关键词:线性稳压器,低压差,嵌套式密勒补偿,动态零点补偿,低功耗

Abstract

With rapid development of power IC technology, high performance low cost power management chips become more and more popular. LDO linear regulator is widely used in various kinds of DC regulating voltage circuits, for the benefits of low noise, high power supply rejection ratio (PSRR), micro power loss, and simple peripheral structure etc. In order to meet the needs of power market development, combining with self features of LDO system, this thesis proposes a kind of LDO linear regulator with low power and excellent stability.

Firstly, this thesis gives a brief introduction on working principles and basic indicators of LDO regulator. System structure will be deeply discussed in TRAN, DC, AC three aspects and designing key points along with various parameter trade-off relationships will be expounded subsequently. Then, optimums every sub-module and determines the final system architecture from the angle of low power design. In order to obtain the path to research on stability of LDO system, calculates loop gain and deduces zero-pole distribution by setting up AC small signal models. Nested miller compensation (NMC) and Tracking-frequency compensation will be introduced to ensure the stability of LDO topological structure which adopts two stage cascade error amplifier driving pass element directly. Discusses probable situation of nulling resistor in NMC circuits, and eliminates effect of right-half-plane zero effectively by fixing a best compensation structure. Analyzes structure and working principle of every sub-module in detail, simulation results of whole chip will be shown in the end.

Circuit design is based on CSMC 0.6um CMOS process and simulation has been completed under different combinations of spice models, supply voltages and

operating temperatures. The whole chip cost static current of 1.79uA, bandwidth is almost constant and the system keep excellent stability under whole output current range.

Keywords:Linear Regulator Low Dropout Voltage Nested Miller Compensation Tracking-frequency Compensation Low Power

目录

摘要 ...................................................................................................... (I) Abstract ....................................................................................................(II) 1绪论

1.1LDO线性稳压器的研究意义 (1)

1.2LDO线性稳压器的研究目的 (4)

1.3论文章节安排 (4)

2LDO线性稳压器的简介

2.1LDO的结构与工作原理 (6)

2.2LDO的基本性能指标 (7)

2.3LDO的基本应用 (10)

2.4本章小结 (12)

3 LDO系统架构的设计考虑

3.1LDO系统电路的瞬态研究 (13)

3.2LDO系统电路的直流研究 (16)

3.3LDO系统电路的交流研究 (17)

3.4LDO子模块的设计考虑 (19)

3.5本章小结 (25)

4 LDO稳定性研究与补偿方式的确定

4.1LDO环路增益的建模 (27)

4.2传统ESR电阻补偿 (29)

4.3LDO补偿方式的优化 (34)

4.4本章小结 (43)

5 模块电路的实现与仿真

5.1基准与偏置电路的设计 (44)

5.2恒定限流电路的设计 (47)

5.3FOLDBACK电路的设计 (50)

5.4本章小结 (54)

6 LDO整体电路仿真与分析

6.1瞬态仿真与分析 (55)

6.2直流仿真与分析 (56)

6.3交流仿真与分析 (58)

6.4本章小结 (59)

7 全文总结 (61)

致谢 (63)

参考文献 (64)

1 绪论

半导体工艺技术的提高及便携式电子产品的普及促使电源管理IC有了长足的发展。LDO(low-drop-out)线性稳压器作为较早应用于电子设备中的一种电源管理电路,以其电路结构简单、占用芯片面积小、高纹波抑制比、低噪声等优点,牢固地占据着电源管理IC市场的一席之地。本章首先介绍电源管理IC的发展趋势,比较几种直流稳压电路的优缺点,然后阐述了LDO线性稳压器国内外的发展现状,指出电路低功耗设计的需要,进而引出研究LDO电路的意义与目的,最后提出本文的结构与主要内容。

1.1 LDO线性稳压器的研究意义

1.1.1电源管理IC的发展趋势

近年来,各种便携式电子产品的普及与产品功能的丰富,对电源管理IC提出了诸如高集成度、高性价比、高效率等要求。随着半导体技术的飞速发展,电源管理技术也在不断进步。目前便携设备的电源管理技术正朝着电源管理与系统整合的方向发展,主要呈现出以下三大发展趋势:

一是尽可能提高电池功率转换效率。电源管理IC供应商目前主要利用先进的半导体工艺,如美国国家半导体(NS)采用其“低电压低功耗CMOS工艺”,来减小静态电流,提高转换效率。

二是最大限度地提高负载器件的功率利用效率。过去电源管理IC供应一直将关注重点放在管理功率的传递上,即如何为不同的负载器件分配不同的功率。但现在发现负载器件的功率消耗也是一个充满潜力可挖的管理课题。比如,负载器件在不同工作负荷下不必一律让其处于全速运行状态;再如,负载器件在待机和工作状态下不必供应同样的功率。只要管理得好,这也可成为延长电池工作寿命的一大重要因素。美国国家半导体公司的自适应电压调整(AVS)技术和TI的动态电压与频率调整(DVFS)技术就是为了满足这一功率管理挑战而提出的解决办法。

三是减小器件的体积,进一步提高集成度,并采用更先进的封装技术,如CSP 、LLP 和Micro SMD 等。

与世界其它地区相比,中国的电源管理芯片市场始终保持着快速的发展态势。2006年,中国电源管理芯片销售额达到了267亿元。随着全球制造业进一步向中国的转移,预计到2010年,中国将成为世界上最大的电源芯片需求市场,销售额预计将达到735亿元人民币。从应用领域来看,国内电源管理芯片市场主要分布在消费电子、网络通信、计算机和工业控制等领域。赛迪顾问预测,2006-2010年中国电源管理芯片市场规模复合增长率将达28.8%,电源管理产品仍将是集成电路产品中最为活跃的产品之一。未来几年,由于以下因素的影响,国内电源管理芯片市场还将继续保持快速发展的势头:1)半导体产业环境趋好。近年来,笔记本电脑、数码相机和其它IT 产品的生产基地大规模向中国转移,中国已经成为世界IT 产品的生产基地;加之“十一五”规划已经明确要加快集成电路、软件、关键元器件等重点产业的发展,未来有利于集成电路产业发展的政策还将继续推出;2)下游制造市场的拉动。LCD 显示器、数字电视和汽车电子等产品的快速增长,以及中国3G 牌照颁发与应用的推广,必将促进中国电源管理芯片市场继续保持平稳快速的发展。

1.1.2 直流电源变换器的比较

根据不同的工作原理可将便携式稳压电源IC 分成三类:线性稳压器、开关式电压调整器及电荷泵式电压调整器。线性稳压器是因其内部调整管工作在线性范围而得名。一般认为线性稳压电源的输入电压与输出电压之间的漏失电压V dif 较大,导致电路转换效率较低。近年来开发出的LDO 线性稳压器与传统的线性稳压器相比,它的最大优点是输入输出间的漏失电压差很低,只有几百毫伏,某些输出小电流的LDO 线性稳压器其压差仅几十毫伏。如凌特公司(Linear Technology)推出的输入电压可低至1.7V 最大输出电流为300mA 的LDO 线性稳压器,在满负载电流时只有45mV 的极低漏失电压。当输入电压略大于输出电压与漏失电压之和时,即:

in out dif V V V >+ (1-1)

选用LDO线性稳压器来调整输入电压是一个很不错的选择,这时LDO线性稳压器可达到很高的效率,同时满足极高的性价比。

开关式电压调整器主要指DC/DC变换器,包括升压、降压、升/降压和反相等几种结构。在开关稳压电路中有一个工作在开关状态的晶体管,工作于饱和导通或截止两种状态,因此开关管功耗较小并且与输入电压大小无关。随着芯片集成度的提高,许多新型DC-DC转换器的外围电路仅需电感和滤波电容,但这类电源控制器的输出纹波和开关噪声较大、成本相对较高。

电荷泵式电压调整器通过电容上电荷积累效应来产生高于电源的输出电压或者负电压。这种电路的输出电压只能取输入电压的倍数,虽然使用多个充电泵可获得其它倍数的输出电压,但芯片成本和静态功耗也会随之增加从而限制了它的使用范围。从目前的发展趋势看,电荷泵输出电流越来越大,因而常被选作系统的主电源。

表1-1三种直流电源调整器的特点比较

为了满足日益复杂的电子产品电源需求,实现更高效率的电源变换,新一代高性能的电源管理方案将DC-DC变换器与LDO线性稳压器,或是将电荷泵与LDO 线性稳压器结合起来,克服这三种电压调整器各自固有的缺陷,从而达到低噪声和高效率的最佳组合[1~2]。

1.1.3 LDO线性稳压器的发展现状

目前,LDO线性稳压器在国外经过多年的发展,其技术已经相当成熟。一些国外知名的半导体厂商如TI、MAXIM、NS等都有比较完整的LDO产品系列。以NPN、PNP为调整管的LDO市场逐步萎缩;而以PMOS管作为调整管的LDO以其较低的漏失电压、较小的静态电流等优势占领了较大的市场份额;DMOS工艺的LDO 在对漏失电压要求很高的应用中占有一定的份额;BCDMOS工艺的LDO也已有了批量生产[3]。

与国外相比,国内LDO线性稳压器的研究起步较晚。但经过几年的高速发展,也有一些电源芯片设计公司推出了比较优秀的LDO芯片。例如,国内早期从事LDO 生产的圣邦微电子有限公司生产的SG2001、SG2002以及SG2003系列LDO,足以满足当前市场上主流电压、电流的需要;SG2004、SG2011以及SG2012系列产品,则非常适合于大电流负载应用;SGM2007/2006/2005系列RF LDO更适合于手机电源的应用。这些芯片的性能丝毫不亚于国外同类产品,而价格则更适合于当前国内市场。

1.2 LDO线性稳压器的研究目的

从以上分析可以看出一方面电源管理芯片市场的飞速发展给工作效率不高但成本上具有优势的LDO线性稳压器带来了巨大的发展空间;另一方面便携式电子产品对低功耗的强烈要求,使得LDO稳压器必须具有较小静态电流的特点。因而在这种背景下,有必要深入研究LDO电路,通过对各模块的优化设计搭建一款具有低功耗特征的LDO系统结构。并且针对这种系统架构设计出专门的频率补偿方案从而保证整体电路的稳定性。

1.3 论文章节安排

本文总共分为七章,其中:

第一章主要阐述了LDO线性稳压器的研究意义与目的。

第二章简要介绍了LDO稳压器的结构、工作原理、基本性能指标以及典型的应用电路。

第三章从瞬态、直流、交流三方面对LDO线性稳压器进行全面分析,研究了系统主要参数的内在联系与各种折衷关系。从低功耗要求的角度出发,对各模块进行优化设计,进而确定了所要研究的LDO系统架构。

第四章建立了LDO线性稳压器的交流小信号模型,对系统电路的稳定性进行了深入的研究。引入了嵌套式密勒补偿和动态零点补偿方法,并对嵌套式密勒补偿中调零电阻可能存在的位置进行分析,确定了最合适的补偿结构从而有效地消除了右半平面零点对系统稳定性的影响。

第五章是对LDO稳压器关键模块电路的设计实现。主要包括基准与偏置电路、恒定限流电路和短路保护电路等模块。

第六章对LDO稳压器系统电路进行全局仿真及分析。

第七章是全文总结,简单归纳了本文所做的主要工作。

2 LDO 线性稳压器的简介

LDO 线性稳压器按其静态电流来分,可分为Omni-Power 、Micro-Power 、Nano-Power 三种类型。其中Omni-Power 型LDO 的静态电流在100uA 至1mA 之间;Micro-Power 型LDO 的静态电流在10uA 至100uA 之间;Nano-Power 型LDO 的静态电流则小于10uA 。本文设计的LDO 属于Nano-Power 型,其较小的静态电流非常适用于各种手持电子设备产品的应用中。

2.1 LDO 的结构与工作原理

基本的LDO 线性稳压器包括误差放大器、调整元件、基准与偏置电路以及反馈比例电阻网络,再加上诸如过温、限流、电池极性反转等保护电路就构成了一个完整的LDO 系统[4~6]。基准偏置模块用来产生一个温度稳定性很高的参考电压,它为误差放大器、电路内部比较器等提供电压偏置,并且对LDO 稳压器输出高精度的直流电压起着十分重要的作用[7]。未调节的输入电压作为供电电源电压,基准电压作为误差放大器的负相输入电压,电阻反馈网络将输出电压进行分压并得

cc

V

图2-1 PMOS 型LDO 稳压器结构图

到反馈电压,此反馈电压输入到误差比较器的同相端,与负相端的基准电压进行比较。两电压差值通过误差放大器的放大后直接控制功率调整元件的栅极,通过改变调整元件的导通状态来控制LDO 的输出端从而获得稳定的输出电压值。

图2-1为PMOS 型LDO 线性稳压器的基本结构图。从图中可以看出由误差放大器、调整元件和反馈比例电阻网络构成一个负反馈环路所以:

1ref

out A V V A β?=+ (2-1)

112

F F F R R R β=+ (2-2) 其中,A 为LDO 反馈环路的开环增益,β为反馈比例电阻网络的反馈系数。在实际电路中由于1A β>>,所以(2-1)式可以写成:

121

ref

F F out ref F V R R V V R β+≈=? (2-3) 由式(2-3)可知,LDO 稳压器的输出电压只取决于基准电压和反馈系数,而与输入电压和负载电流的大小无关。

2.2 LDO 的基本性能指标

2.2.1 输出电压与输出精度

输出电压V out 是LDO 线性稳压器的重要参数,也是电子设备设计者选用LDO 时首先应考虑的参数。按输出电压值可分为固定输出电压和可调输出电压两种类型。一般固定输出电压LDO 线性稳压器是经过设计厂商精密调整,输出电压精度也很高。但由于固定输出电压数值均为常用电压值,不可能满足所有的应用要求,因此也可以外接反馈比例电阻,通过调节外接电阻阻值获得需要的输出电压。 LDO 线性稳压器的输出电压精度是由多种因素的变化在输出端共同作用的体现,主要有输入电压变化引起的输出变化LR V ?、负载变化引起的输出变化LDR V ?、基准电压漂移引起的输出变化ref V ?、误差放大器失调引起的输出变化amp V ?、反馈比例电阻阻值漂移引起的输出变化res V ?以及由环境温度变化引起的输出变化

TC V ?,输出精度cc A 由下式给出[8]:

100%cc out A ≈ (2-4)

其中ref V ?、amp V ?及res V ?对cc A 影响较大,因此基准电压源、误差放大器及反馈比

例电阻的拓扑结构在设计时需重点考虑。

2.2.2 漏失电压与静态电流

漏失电压V dif 定义为保证LDO 线性稳压器正常工作时对应的输入输出电压间的最小电压差[9~10],即:

min,dif in out LDO V V V =-正常工作 (2-5)

它是反映调整管调节输出电压能力的一个重要参数。对采用PMOS 管作为调整管的电路,漏失电压为导通电阻R on 和负载电流I out 的乘积:

dif on out V R I =? (2-6)

LDO 线性稳压器的静态电流又叫接地电流,定义为芯片不加负载时,电路正常工作时内部消耗的电流,它等于输入电流与输出电流之差[11],即:

q in out I I I =- (2-7)

out I in V

I V -+

图2-2 漏失电压与静态电流示意图

2.2.3 功耗与效率

LDO 线性稳压器的功耗P W 为:

()W in in out out in out out in q P V I V I V V I V I =?-?=-?+? (2-8)

(2-8)式中,第一项是调整管上产生的功耗,第二项则是芯片静态电流功耗,因而LDO 的工作效率为[12]:

100%()out out out q in

V I I I V η?=?+? (2-9) 式(2-9)说明了LDO 线性稳压器的效率与漏失电压和静态电流有关,低漏失电压、小静态电流则意味着LDO 电路具有低功耗、高效率的特点。

0510152025

2.5

3.03.5

4.04.560708090100时间 (小时)电池电压(V ,三节碱性电池)效率 (%)

图2-3 LDO 效率与电池输出电压的时间关系

在实际应用中,分析效率时还必须清楚:由于电池不是理想电源,它具有输出电阻,因此供电时它的输出电压是逐渐下降的,电池的这种特性是非常有利于LDO 线性稳压器工作效率的提高。LDO 线性稳压器工作效率是随着电池电压的下降而逐渐升高的,实际电池的电压、LDO 线性稳压器工作效率与电池工作时间的关系如图2-3所示。另外,在小负载电流时,稳压器的效率将受静态电流的限制,比如输出电流等于输入电流的一半时,稳压器的效率将减小一半,因此当设备处

于“待机”时静态电流将决定电池的使用寿命。

2.2.4 负载调整率与线性调整率

负载调整率表征了稳压器输出负载大小变化对输出电压的影响程度,表征了负载变化而稳压器维持输出在标称值上的能力,它定义为:

()out I out NOM out

V S V I ?=?? (2-10) 其中,)(NOM out V 是标定的输出电压值,out I ?为负载电流的变化量,out V ?为负载电流变化引起的输出电压的变化量。显然,负载调整率越小越好。

线性调整率表征了稳压器输入电压大小变化对输出电压的影响程度,定义为负载一定时稳压电路输出电压相对变化量与其输入电压相对变化量之比,即:

()

100out V IN out NOM V S V V ?=???% (2-11) 其中,)(NOM out V 是标定的输出电压值,IN V ?为输入电压的变化量,out V ?为输入电压变化引起的输出电压的变化量。与负载调整率一样,该指标也是越小越好。

2.3 LDO 的基本应用

LDO 线性稳压器作为直流电压转换器,适用于多种场合的应用。图2-4所示为LDO 的四种典型应用。图2-4(a)所示电路是一种最常见的AC/DC 交流电源电压经变压器变为直流电压,再经过LDO 得到所需的输出直流电压。在该电路中,LDO 线性稳压器的作用是在交流电源电压或负载变化时稳定输出直流电压,减小交流噪声对输出电压的影响。

由于各种电池的输出电压在工作一段时间后都会下降,为了保证电池输出电压的恒定,通常都会在电池输出端接入LDO 线性稳压器,如图2-4(b)所示。这样不仅给后续电路提供稳定的电压,而且随着电池工作时间的推移,也提高了LDO 的工作效率。

DC Output1Output2Output3Output4(b)

(c)

图2-4 LDO 的典型应用示意图 众所周知,开关性稳压电源的效率很高,但输出纹波电压较高,噪声较大,电压调整率等性能也较差,特别是对模拟电路供电时,将产生较大的影响。在开关性稳压器输出端接入LDO 线性稳压器,如图2-4(c)所示,就可以实现有源滤波,而且也可大大提高输出电压的稳压精度,同时电源系统的效率也不会明显下降。

在某些应用中,比如无线电通信设备中通常只有一组电池供电,但设备中的各部分电路常常采用互相隔离的不同电压,因此必须由多只LDO 稳压器供电,如图2-4(d)所示。为了节省共用电池的电量,在设备不工作时,LDO 稳压器上的使能端可以使LDO 进入休眠模式,从而达到省电目的[13]。

2.4 本章小结

本章首先简要介绍了LDO线性稳压器的基本结构与工作原理。然后,重点说明了LDO的几组关键性能指标,为后续章节对LDO进行瞬态、直流、交流三方面的研究作好铺垫,最后介绍了LDO稳压器在几种典型场合下的应用。

3 LDO 系统架构的设计考虑

本论文着眼于设计一款低功耗高稳定性的LDO 线性稳压器,因而必须围绕低功耗和高稳定性两方面对LDO 的各子模块进行构思设计。本章首先对系统电路进行瞬态、直流、交流分析,然后根据低功耗的设计需要确定各子模块的基本结构,进而确定LDO 的系统结构。

3.1 LDO 系统电路的瞬态研究

LDO 线性稳压器的瞬态研究主要关注其瞬态响应,是指输入电压、输出负载阶跃变化时引起的输出电压的瞬态脉冲现象和输出电压恢复稳定的时间。LDO 线性稳压器通常会给低压数字电路供电,数字电路经常存在各种工作模式之间的开关转换,这样当其发生阶跃变化时,LDO 的输出电压变化范围一定要在标称范围内,才能保证电路的正常工作。同时由于LDO 的响应速度决定了负载电路恢复正常工作的能力,因此设计出的LDO 线性稳压器应该具有较好的瞬态特性。

输出电压(V )

图3-1 LDO 线性稳压器的负载瞬态响应图

图3-1为典型的LDO 线性稳压器负载瞬态响应曲线[14]。当输出动态负载阶跃变化时稳压器输出脉冲值应该是在稳压器闭合环路响应之前输出电流对电容的充电电压值。比如输出电流I out 从0跳变到最大输出电流I o(max),那么输出最大下降脉冲

tr max V -?为:

()

()11()O MAX O MAX tr max esr O MAX ESR out out I I V t V t I R C C -?=?+?=?+ (3-1)

从(3-1)式可以看到tr max V -?是响应时间1t ?、输出电容out C 等的函数。这里esr V ?是输出电压的变化在输出电容的ESR 电阻上产生的压降并正比于esr R 。闭环响应时

间1t ?在典型情况下是由输出电容C out 、最大负载电流I o(max)和可允许的最大输出变化量G V ?确定的[15~16]。但是实际应用中,由于调整管产生的栅极电容影响了误差

放大器的摆率,从而增大了闭环响应的时间,其近似表达式为[17]:

111G SR par cl cl sr

V t t C BW BW I ??≈+=+ (3-2) 这里G V ?是负载阶跃变化后调整管栅极电位的改变量,I sr 是误差放大器摆率电流。当I sr 足够大时,响应时间主要由系统闭环带宽决定。因此在高速LDO 电路的设计中常常需要牺牲功耗,将I sr 设置得较大,以加快系统的响应速度。

随着LDO 响应负载阶跃变化的结束,系统经过调整时间2t ?后,输出电压重新稳定,比标称输出电压值减小了2V ?,其变化量2V ?可以用式(3-3)表示:

2(max)o reg O V R I -?≈ (3-3)

其中,o reg R -是LDO 系统的闭环输出阻抗,是调整管导通电阻减小(V A β+1)倍后的输出,I o(max)是负载阶跃变化量。2V ?直观地在负载瞬态响应中反映了系统的负载调整能力。而调整时间2t ?的确定主要依赖于调整管输出电流驱动输出电容和旁路电容的能力,以及系统开环频率响应的相位裕度参数。相位裕度越大,意味着系统越稳定,同时调整时间也将越长。

当负载由最大值突然阶跃到非常小时,系统同样需要一个响应时间3t ?,产生

一个负向的过冲值3V ?,它们的表达式分别为

,max

,max 331L L esr esr out b out b cl

I I V t V V C C C C BW ???≈?+?=?+?++ (3-4) 31cl

t BW ?≈ (3-5) 比较式(3-2)和(3-5),上面两式中3t ?比1t ?更小,这主要是因为当负载阶跃变小时,

调整管栅极寄生电容对响应时间的贡献可以忽略不计,使3t ?只等于系统闭环带宽

的倒数,这样也使过冲值3V ?比tr max V -?更小一些。

LDO 响应时间结束后,调整管随之关闭,输出电压的改变量下降到4V ?,然后经过4t ?时间调整,LDO 稳定输出。此时,输出电压的调整将主要取决于LDO 系

统的输出电容参数,即:

43esr V V V ?≈?-? (3-6)

()1444out

b F out b pull down ref

C C R C C t V V I V -++?≈?=? (3-7) 其中,pull down I -为LDO 分压网络流过的小电流,1F R 是反馈比例电阻网络的电阻之

一。由以上的分析可以看到附加的高频旁路电容(低ESR)减小了负载瞬态响应的峰值,即tr max V -?和3V ?。这是因为负载阶跃时,会由out C 首先提供部分电流来满足阶跃输出电压的改变,此时附加的b C 同样可以提供部分电流,这样相当于减缓了out C 提供电流变化而造成电压下降的强度。

从上面的分析可以得出结论:在LDO 线性稳压器中,主要由系统的闭环带宽、输出电容和负载电流这几个因素决定负载电流阶跃引起输出电压变化的幅度和响应时间。输出电压最大变化量是系统闭环带宽和摆率的函数,而带宽和摆率又受电路静态电流的严格限制。因为带宽的增加,需要寄生极点对应频率也相应增加,

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