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理解低压差稳压器LDO实现系统优化设计

2019-02-26 15:39:54

理解低压差稳压器 (LDO) 实现系统优化设计

整体精度会考虑输入电压和负载调整率、基准电压漂移和误差放大器电压漂移的影响。稳压电源上的输出电压变化主要是基准电压源和误差放大器的温度变化造成的。如果使用分立电阻来设置输出电压,这些电阻的容差可能是影响整体精度的主要因素。输入电压和负载调整率与误差放大器失调对整体精度的影响通常为1%至3%。

例如,可利用下列工作特性来计算3.3 V LDO 在0°C 至125°C 温度范围内的总精度:电阻温度系数为±100 ppm/°C,采样电阻容差为±0.25%,因负载调整和输入电压调整而引起的输出电压变化分别为±10 mV 和±5 mV,并且基准电压源的精度为1%。

温度导致的误差 = 125°C × ±100 ppm/°C = ±1.25%

采样电阻导致的误差 = ±0.25%

负载调整率导致的误差 = 100% × (±0.01 V/3.3 V) = ±0.303%

输入电压调整率导致的误差 = 100% × (±0.005 V/3.3 V) = ±0.152%

基准电压源导致的误差 = ±1%

差情况误差假定所有误差都沿同一方向变化。

差情况误差 = ±(1.25% + 0.25% + 0.303% + 0.152% + 1%) = ±2.955%

典型误差假定随机变化,因此采用此误差的平方根(rss)。

典型误差 = ±√(1.252 + 0.252 + 0.3032 + 0.1522 + 12) = ±1.655%

LDO 从不会超过差情况误差,而rss 误差是有可能的误差。误差分布会以rss 误差为中心并扩展到在尾部包括差情况误差。

负载瞬态响应

负载瞬态响应是指负载电流阶跃变化时的输出电压变化。它与输出电容值、电容的等效串联电阻(ESR)、LDO 控制环路的增益带宽以及负载电流变化的大小和速率有关。

负载瞬态的变化速率会对负载瞬态响应产生显着影响。如果负载瞬态非常缓慢,比如100 mA/μs,LDO 的控制环路或许能够跟踪该变化。但是,如果负载瞬态较快,环路无法进行补偿,则可能会出现异常行为,例如因低相位裕量而导致过大的振铃。/p

图8 显示了ADM7172 以3.75 A/μs 的变化速率对1 mA 至1.5 A 负载瞬态的响应曲线。1.5 μs 的0.1%恢复时间和小振铃表明其具有良好的相位裕量。

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