為什么LDO輸出不穩(wěn)定，其實(shí)原因很簡(jiǎn)單
前一陣朋友和我說(shuō)當(dāng)初用某型號(hào)LDO時(shí)，發(fā)現(xiàn)輸出異常，仔細(xì)閱讀datasheet后，更換輸出電容解決。
LDO的輸出電容對(duì)性能至關(guān)重要，除了會(huì)提高電源抑制比PSRR抑制噪聲外，對(duì)環(huán)路穩(wěn)定性也至關(guān)重要，電容除了容值參數(shù)外還有ESR(Equivalent Series Resistance)等效串聯(lián)電阻參數(shù)，二者在選型設(shè)計(jì)時(shí)都要仔細(xì)考慮。
我們以PMOS LDO為例來(lái)仿真下ESR對(duì)LDO輸出的影響，LDO輸出電壓為3.2V，輸出電容為2.2uF，ESR是R4我們選取為0.1Ω，負(fù)載為50Ω(負(fù)載電流為3.2/50=70mA)，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合時(shí)，負(fù)載為R6和R5的并聯(lián)，此時(shí)負(fù)載電流大約是700mA，我們仿真的方法就是改變ESR電阻R4，切換負(fù)載電流，觀察輸出電壓的變化。
下圖是R4 ESR取0.1Ω時(shí)的輸出結(jié)果，黑色曲線是從70mA到700mA反復(fù)切換負(fù)載電流的電流波形，紅色是輸出電壓波形，可以看到電流變化時(shí)，輸出電壓只有微小的波動(dòng)，整體還是穩(wěn)定在3.2V。
下圖是把ESR改為0.001Ω后的結(jié)果，剛開(kāi)始輸出是穩(wěn)定的，一切換負(fù)載電流時(shí)，輸出就異常。
下圖是把ESR改為100Ω后的結(jié)果，剛開(kāi)始輸出是穩(wěn)定的，切換負(fù)載電流時(shí)，輸出也容易出現(xiàn)異常。
總之，LDO的輸出電容對(duì)于維持穩(wěn)壓器的穩(wěn)定性至關(guān)重要，并且必須滿足最小電容和等效串聯(lián)電阻 (ESR) 的要求。輸出電容的增加會(huì)影響環(huán)路穩(wěn)定性和瞬態(tài)響應(yīng)， 電容的容值和ESR，太大或太小都不行 ，都容易引起環(huán)路震蕩。
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