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转:LDO的一些术语定义和参数定义  

2009-01-07 18:36:53|  分类: IC design |  标签: |举报 |字号 订阅

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作者:Bang S. Lee

http://focus.ti.com.cn/cn/lit/an/slva079/slva079.pdf

译者:flytigery

http://blog.ednchina.com/flytigery/41710/message.aspx

 

1 压降
压降被定义为输入电压与输出电压之间的差,当输入电压下降到一定程度时输出电压将不再维持在一个恒定的电压。该点发生在输入电压不断接近输出电压时。
图1是一个典型的LDO电路,在非调整区域PMOS可以看作一个电阻,电压降下量可以表示为
Vdropout=Io*Ron

2 静态电流
静态电流,也被叫做流向地的电流,定义为输出电流与输入电流的差。图3定义了静态电流Iq=Ii-Io。减小静态电流有助于提高LDO的效率。
静态电流由调整管的偏置电流(比如说参考电压消耗电流,采样电阻消耗电流,误差放大器消耗电流)和驱动调整管基级的电流组成。它的大小主要由调整管,LDO的结构,和环境温度决定。
对于双级型晶体管,静态电流随着负载电流成比例的增加,因为双级型晶体管是电流驱动器件。另外在非调整区域,由于发射级和基级寄生电流路径的影响静态电流也会增加,该寄生电流路径是由于基级电压比输出电压低所引起的。
对于MOS管,静态电流几乎不随负载的变化而变化,几乎是一个恒定值,因为MOS管是电压驱动器件。对采用MOS管的LDO来说,对静态电流有贡献的只有参考电压的消耗,采样电阻消耗电流,误差放大器消耗电流。在应用中如果对静态电流的消耗比较苛刻的话,最好是采用MOS管作为调整管的LDO。

 

3 待机电流
待机电流是指带有使能信号的LDO,当该信号关闭的时候LDO消耗的电流。参考电压和误差放大器同样也处于不供电的状态。

 

4 效率
LDO的效率与输入输出电压,静态电流有关,计算公式如下:
效率=(Vo*Io)/[(Io+Iq)*Vin]*100%
为了尽可能提高效率,必须使压降和静态电流尽可能小。另外输入和输出电压之间的差也应该尽可能小,因为LDO的消耗=(Vi-Vo)*Io。
如果不考虑负载的话,输入输出电压的差是决定效率的一个至关重要的参数。

 

5 瞬态响应
瞬态响应被定义为在输出阶跃电流条件下,输出电压的最大允许变化量。
瞬态响应通常与输出电容大小,其等效ESR,旁路电容,最大允许负载电流大小有关。
Δt1与LDO闭环带宽有关,ΔVESR是由于输出电容的ESR导致的变化量的大小,实际应用决定了这个值应该多小。

 

6 线性调整率
线性调整率是一个反映输入电压变化的时候对输出电压的影响的一个量。

 

7 负载调整率
负载调整率是衡量LDO在负载电流变动的情况下,输出电压保持恒定的一种能力。输出电压最大的变动情况是负载电流从0变到它允许的最大值或者最恶劣值。提高开环增以有助于改善负载调整率。

 

8 纹波抑制比
电源噪声抑制比也被叫做纹波抑制比。是衡量LDO对输入电压电源变动抑制的一种能力,与线性调整率不同的一点是,纹波抑制比需要考虑很宽的频率范围。

 

9 输出噪音电压
输出噪音电压是指在一定的频率范围内输出噪声电压RMS值(通常是10Hz到100kHz)。

 

10 LDO的不稳定性

LDO厂商通常会提供LDO的CSR对输出电流的特性曲线。因为CSR的大小影响LDO的稳定性。
CSR的大小等与输出电容ESR的大小与追加电阻大小之和。

如果输出电容ESR太小的话,可以串一个电阻。

 

11 精度
考虑到LDO线性调整率,负载调整率,参考电压漂移,误差放大器电压漂移,外部取样电阻的精度,温度系数等综合参数的总体影响,我们有了精度这个概念。

对LDO输出电压变化影响最大的是温度。因为参考电压和误差放大器对温度的变化比较敏感。其次是电阻的精度。
线性调整率,负载调整率,增益误差对精度的影响只有1%到3%。

 

12 功耗和节点温度
大多数的LDO为了确保能够正常动作都会指定它的最大节点温度。最大节点温度范围之内,LDO不会损坏。
为了保证节点温度不至于过高,LDO的功耗必须限定在一定的范围之内。有必要计算最大允许功耗Pdmax和实际
功耗Pd。很显然Pd必须小于等于Pdmax。

 

 

很好的入门参考。

 

 

 

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