分析如何提高低靜態(tài)電流LDO的負(fù)載瞬變響應(yīng)性能

　　圖8所示為推薦LDO結(jié)構(gòu)的負(fù)載瞬變仿真結(jié)果。左圖為放大器并聯(lián)時(shí)LDO的輸出電壓，而右圖為單一放大器運(yùn)行時(shí)的LDO輸出電壓。從圖中可以看出，放大器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的輸出電壓變化幅度比用單一放大器小兩倍。

　　圖8：并聯(lián)放大器運(yùn)行(左側(cè))和單放大器運(yùn)行(右側(cè))時(shí)的仿真負(fù)載瞬變曲線。

　　試驗(yàn)結(jié)果

　　推薦的LDO穩(wěn)壓器電路采用0.5微米的CMOS工藝制造，占用面積為0.28mm2。

　　表1列出了測(cè)量結(jié)果，其中最大電流消耗為20μA。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化能使電流消耗更低，但是芯片的面積會(huì)增大，從而對(duì)負(fù)載變化的反應(yīng)變慢，并對(duì)LDO穩(wěn)壓器的其他主要參數(shù)帶來(lái)不利影響。

　　表1：推薦LDO穩(wěn)壓器的主要參數(shù)。

　　圖9為測(cè)量所得的負(fù)載瞬變響應(yīng)曲線。其中負(fù)載在1μs內(nèi)從最大值變化到1mA或從1mA變化到最大值時(shí)， LDO穩(wěn)壓器所產(chǎn)生的輸出電壓尖峰等于60mV 。假如負(fù)載變化的速率較慢(10μs)，那么LDO穩(wěn)壓器輸出的電壓變化可明顯減少至18mV。

　　圖9：測(cè)得的負(fù)載瞬變響應(yīng)曲線。

　　在10kHz頻率和LDO輸出負(fù)載為20mA時(shí)測(cè)得的電源抑制比(PSRR)為-75dB，而在10Hz到100kHz頻率范圍內(nèi)所測(cè)得的等效輸出噪聲等于10μVRMS。

　　本文小結(jié)

　　試驗(yàn)結(jié)果表明，所推薦的LDO穩(wěn)壓器由于具有較優(yōu)的負(fù)載瞬變響應(yīng)性能，因此在低電流消耗的LDO穩(wěn)壓器中具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。

　　最常見(jiàn)的LDO穩(wěn)定性問(wèn)題現(xiàn)在可以通過(guò)兩個(gè)誤差放大器的并行連接得以解決。推薦的LDO結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　1.LDO的直流和低頻參數(shù)可以由穩(wěn)定且容易設(shè)計(jì)的雙增益級(jí)A類放大器決定。

　　2.極具魯棒性、響應(yīng)快速的單增益級(jí)AB類放大器可完全應(yīng)對(duì)快速的負(fù)載瞬變，并且不存在任何穩(wěn)定性問(wèn)題。

　　3.將兩個(gè)放大器并聯(lián)在一起有助于避免穩(wěn)定性問(wèn)題。

　　4.對(duì)低靜態(tài)電流的LDO穩(wěn)壓器來(lái)說(shuō)，放大器之間的電源電流能以最優(yōu)的比例進(jìn)行分配。