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产品类别:SBW大功率补偿式稳压器

产品名称:线性稳压通比牛牛器件补偿和波特图解析

产品详情

  NPN稳压器的主顶点(P1)大凡成立正在100Hz处。100Hz处的顶点将增益减小为-20dB/十倍频程直到3MHz处的第二个顶点(P2)。正在P2处,增益弧线点的频率重要取决于NPN功率管及闭连驱动电途,是以有时称此点为功率顶点(power pole)。由于P2点正在回途增益为-10dB处显示,也就外现了0dB频率处(1MHz)的相位偏移会很小。

  假设内部的赔偿正在1kHz处增添了一个顶点。因为PNP功率管和驱动电途的存正在,正在500kHz处会显示一个功率顶点(Ppwr)。

  此回途安谧么?为了答复这个题目,咱们只须要理解0dB时的相移(是1MHz)。根基无需纷乱的筹算。

  第一个顶点(P1)会出现-90的相位偏移,然则第二个顶点(P2)只添补了-18的相位偏移(1MHz处)。也即是说0dB点处的相位偏移为-108,相位裕度为72(非凡安谧)。应当提起预防的是,回途很明晰是安谧的。由于须要两个顶点才有可以使回途要抵达-180的相位偏移(担心谧点),而P2又分散正在高频职位,它正在0dB处的相位偏移就很小了。

  F(Pl) =1/(2×Rload×Cout)。从此式可知,不行通过粗略的增添主顶点的方法杀青赔偿。

  为领悟释为什么会云云,先假设一个5V/50mA的LDO稳压器有下面的条款:

  可能看出回途是担心谧的:顶点PL和P1每个都市出现-90的相移。正在0dB处(此例为40kHz),相移抵达了-180为了淘汰负相移(禁绝振荡),正在回途中必必要增添一个零点。一个零点可能出现+90的相移,它会抵消两个低频顶点的一面影响。根基上整个的LDO稳压器都须要正在回途中增添这个零点。该零点大凡是通过输出电容的一本性格:等效串联电阻(ESR)得到的。

  回途的带宽添补了于是0dB的交点频率从30kHz移到了100kHz。到100kHz处该零点总共添补了+81相移。也即是淘汰了PL和P1酿成的负相移。由于顶点Ppwr处正在500kHz,正在100kHz处它仅添补了-11的相移。累积整个的零、顶点,0dB处的总相移现正在为-110。也即是有+70的相位裕度,体系非凡安谧。通比牛牛这也就外明了具有精确ESR值的输出电容是可能出现零点来安谧LDO体系的。

  NPN 稳压器的导通管的维系方法是共集电极的方法。整个共集电极电途的一个主要性格即是低输出阻抗。也就意味着电源畛域内的顶点显示正在回途增益弧线的高频一面。因为NPN稳压器没有固有的低频顶点,于是它利用了一种称为主顶点赔偿(dominant pole compensation)的身手。此时,正在IC的内部集成了一个电容,该电容正在环途增益的低频端增添了一个顶点。

  一个蕴涵三个顶点和一个零点的波特图将用来阐发增益和相位裕度。假设直流增益为80dB,第一个顶点爆发正在100Hz处。正在此频率时,增益弧线kHz处的零点使斜度变为0dB/十倍频程,到10kHz处增益弧线kHz处的第三个也是最终一个顶点将增益斜度最终变为-40dB/十倍频程。

  前两个顶点和第一个零点分散使相位从-180变到+90,最终导致汇集相位转折到-90。最终一个顶点正在十倍频程中显示了0dB点。利用零点相移公式,该顶点出现了-84的相移(正在1MHz时)。加上本来的-90相移,所有的相移是-174(也即是说相位裕度是6)。该回途可以惹起振荡。

  等效串联电阻(ESR)是每个电容共有的性格。可能将电容外现为电阻与电容的串联。输出电容的ESR正在回途增益中出现一个零点,可能用来淘汰负相移。零点显示的频率值与ESR和输出电容值直接闭连:Fzero= 1/(2×Cout×ESR)。利用上一节的例子,咱们假设输出电容值Cout=10uF并且输出电容的ESR=1。则零点爆发正在16kHz。

  LDO稳压器中的PNP导通管的接法为共射方法(common emitter)。它相对共集电极方法有更高的输出阻抗。因为负载阻抗和输出容抗的影响正在低频程处会显示低频顶点(low-frequency pole)。此顶点(称为负载顶点(load pole)用Pl外现)的频率由下式得到:

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