一.前言
LDO的外圍電路很簡單,對于固定輸出電壓的LDO其外圍電路一般是一個輸入電容加輸出電容,提到電容大家能想到的就是濾波,但是如果你只能想到濾波,那是不夠的,今天我們就講一下輸入電容以及輸出電容的作用以及選型。
二.LDO輸入電容以及輸入電容功能
1.輸出電容
1.改善負載瞬變響應
負載瞬變響應是電源的重要指標,主要是指當負載電流急劇變化時,電源的自我調整能力。LDO會先檢測輸出電壓,然后根據輸出電壓調整晶體管導通阻抗,進而調整輸出電壓,那么問題就來了,只有當負載電流突然增大,輸出電壓被拉低先發生,之后LDO才會進行調節,LDO會存在調整時間,從而出現一個調節延遲,那么在這段延遲的時間里,輸出電容就扮演了一個臨時電源的角色,這樣當輸出電流瞬間增大時,因為有輸出電容的存在,輸出電壓不至于被拉的很低。
2.相位補償
有時候當負載電流急劇變化時,我們會在LDO輸出電壓測到電壓振蕩,這是因為LDO調節輸出電壓的過程就是一個負反饋調節電路工作的過程,環路有兩個極點,第一個極點是放大器的輸出電阻和輸出電容構成的,第二個極點來自于負載電阻和負載電容,從而產生 180 度相移,我們都知道當負反饋電路相移達到180度,增益大于1時環路就會不穩定。解決的方法也就是增益小于1。輸出電容的一般選用瓷片電容或者電解電容,這跟需要的環路補償有關,一般在LDO規格書中可以找到推薦電容類型以及容值。需要注意的是特別是電解電容在低溫下其ESR變化較大,這也是為什么電源在低溫下紋波較大的原因。
2.輸入電容
當LDO啟動過程中,此時輸出電壓是0V,由于電容兩端電壓不能突變,因素會產生一個大的啟動浪涌電流,這么此時輸入電容就能充當啟動浪涌電流的臨時電源,如果沒有這個電容,甚至會把輸入電壓拉低,影響前級電源穩定性。另外一個作用就是濾波了,一般前級電源總會有些紋波干擾,此時電容就可以把一些高頻噪聲短路到GND,避免流入輸出。這個電容要選低ESR,具體容值可以參考規格書。
三.總結
輸入電容以及輸入電容充當的作用是不一樣的,所以其規格選型也是不同的,主要是濾波,充當臨時電源去耦,以及相位補償。
審核編輯:湯梓紅
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