提高低靜態(tài)電流LDO負載瞬變響應的訣竅

2014-08-14 11:44 來源:電子信息網(wǎng) 作者:云際

從事電源行業(yè)或者是對電源電子行業(yè)了解的朋友都知道,在科技迅猛發(fā)展的今天,低壓差穩(wěn)壓器也越來越多的被廣泛應用于一些便攜電子系統(tǒng)當中,而其低功耗和可靠性也使得LDO設計的工作變得有挑戰(zhàn)性。當LDO輸出供電的數(shù)字電路從一種運行模式切換到另一種運行模式時, LDO的負載需求會快速變化。負載的這種快速變化將使LDO的輸出電壓產(chǎn)生短暫的尖峰脈沖。大部分的數(shù)字電路都會對很大的電壓變化產(chǎn)生不良反應。因此,改善LDO的負載瞬變性能十分重要。

傳統(tǒng)的LDO結構包括一個誤差放大器和一個傳遞器件,如圖1所示。從這種結構可以很容易看出負載變化對LDO運行的影響。


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圖1 傳統(tǒng)LDO的結構簡圖

LDO 的負載電流變化會改變LDO的輸出電壓電平,直到誤差放大器感知負載電流的變化而驅動通路晶體管來補償這種變化。然而,在輸出電流變化與誤差放大器作出反 應之間往往有一定的延遲,在這個延遲時間內(nèi),LDO輸出會出現(xiàn)電壓尖峰。通過減少延遲時間可將輸出電壓的誤差減至最小。引起延遲的因素有許多,其中一個主 要原因是需要對傳遞器件的寄生電容進行充電。便攜式設備中常用LDO的最大輸出電流一般都不會超過幾百毫安。這樣就需要增加傳遞器件的面積,從而導致傳遞 器件的寄生電容Cp1和Cp2也增加,甚至超過100pF。

因此,LDO的微小靜態(tài)電流就成為了關鍵參數(shù)之一,但它會明顯限制寄生電容的充電時間。

縮 短寄生電容充電時間的最常用辦法是將AB類放大器用作誤差放大器。一般情況下,AB類放大器的電路都設有比較復雜的兩個增益級,而LDO穩(wěn)壓器的功率晶體 管則成為了第三個增益級。為了提高這個三級放大器的穩(wěn)定性,通??梢圆捎貌煌难a償方法,但這些方法都會減少帶寬,并增加誤差放大器的響應時間。

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