ESR、穩(wěn)定性和LDO調節(jié)器

ESR、穩(wěn)定性和 LDO 調節(jié)器
作者：Jeff Falin，PMP便攜電源
摘 要 由于特定的 ESR 要求，為帶有PNP或PMOS通路元件的LDO調節(jié)器選擇輸出電容器可能相當困難。本應用注釋解釋了為什么需要更高的ESR電容器，如何對其加以選擇，以及如何確定調節(jié)器是否穩(wěn)定。
正如圖1給出的典型 PMOS 或 PNP 開環(huán)增益曲線圖所示，在基于 PMOS 或 PNP 調整元件的LDO 調節(jié)器中有三個重要的極點。主要極點 P（DOM）在調節(jié)器的誤差放大器中設置。負載極點 P（LOAD）由輸出電容器和負載形成，因此隨負載電流的不同而有所差異。通路設備極點P（PASS）由通路元件的寄生電容形成。為了保證任何負反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定，系統(tǒng)的開環(huán)增益在相位為 360° 時應在 0dB 之下（180° 的反饋信號加 180°誤差放大器的反相輸入）。換言之，系統(tǒng)必須具備充分的相位邊限，這就是說，相移量在增益為0dB時保持為 360°。由于每個極點會產(chǎn)生 90° 的相移和 20dB/10 倍頻（或 -1）的增益滾降，因此為了保證三極點高增益系統(tǒng)的穩(wěn)定，就需要進行補償。如果開環(huán)增益曲線在達到 0dB 之前以 20dB/10 倍頻的速度滾降（也就是說，像單極點系統(tǒng)一樣），那么我們就說調節(jié)器無論在何種條件下都是穩(wěn)定的（也就是說，有足夠的相位邊限）。最常見的補償方法是在系統(tǒng)中插入零來取消相移和一個極點的滾降。由于 LDO 已經(jīng)就正常運行要求了一個輸出電容器，因此使用輸出電容器的ESR通常就是最簡單也最廉價的生成零的方法。