瞬態響應特性

瞬態響應特性是指輸入電壓或負載電流成臺階形變化時的追隨特性。隨著電子儀器的數字信號處理中采用觸發模式，LSI或內存IC的負載電流的變化變得更大。因此要求不斷提高調整器能追隨其變化的瞬態響應特性。瞬態響應特性中包含輸入瞬態響應特性和負載瞬態響應特性，線性調整器的瞬態響應特性依從于電路的消耗電流。

在此著眼于基本的內部電路方框圖(第一講 圖4)中表示的誤差放大器和輸出用P溝道MOS晶體管的門極容量。CMOS線性調整器中裝有較大的輸出用P溝道MOS晶體管，為了驅動該P溝道MOS晶體管所需要的誤差放大器輸出阻抗和MOS晶體管門極容量基本上決定了響應速度。此誤差放大器的輸出阻抗決定于電路中的消耗電流。消耗電流越大則阻抗則越低，既能得到高速響應。

高速型產品中插入了用于提高驅動能力的緩沖器，緩沖器還能起到放大器的作用，由此形成初級（誤差放大器：40dB）＋（緩沖器20dB）＋（輸出用P溝道 MOS晶體管：20dB）的三級放大。因此，高速型產品用開路環增益形成了具有80dB以上靈敏度的反饋系統。對輸出電壓的變化反應靈敏并且能高速地響應。實際上從圖9觀察高速型產品的負載瞬態響應波形，可以得知經過數μ秒后開始恢復由負載電流的變而引起的輸出電壓變化。

圖9 Load Transient Response of High-Speed LDO (XC6209B302)

此外，負載瞬態響應得到日新月異的改善。從圖10中對高速型的XC6221和低消耗電流型的XC6219負載瞬態響應進行的比較可以明確，與XC6219的電壓下降大致為220mV相比，XC6221的電壓降為120mV，大約改善了50%。各個型號都是采用SOT-25封裝的IC，雖然各自的P溝道MOS晶體管的體積不變，但可觀測到波形明顯不同。

圖10 Ripple Rejection Rate: Actual Input Voltage and Output Voltage Waveform （IOUT=30mA）

CMOS工藝中使用的硅底盤備有P型和N型2種類型。一般來說，P型硅電路板可以提高輸入瞬態響應時或紋波抑制率的特性。這是因為P型硅電路板中，硅電路板的VSS接地，硅電路板上形成的電路具有不易受電源影響的結構。圖11表示在P型硅片上形成的反轉器電路。特別是IC內部的基準電源等，有利用這種結構特性制造的不易受來自外部噪聲影響的產品。現在，幾乎所有的型號都采用了P型電路板。

圖11 Inverter Formed on P-Silicon Substrate

雖然最近的LDO產品具有非常高速的瞬態響應及良好的負載瞬態變動的追隨性，但由于響應過快，在電源線路中連接器的連接部位、布線的盤繞等處引起阻抗的情況下，電源線路將受到干擾。不僅不能充分發揮高速調整器的性能，而且還會影響其他線性調整器的輸出。為了不引起電源線路上產生阻抗，須特別注意PC電路板上布線的盤繞方式。

輸出噪聲特性

輸出電壓的噪聲包括由IC內部預先調整輸出電壓用電阻所產生的熱噪聲被誤差放大器放大而輸出的白噪聲。因為（IC內部預先調整輸出電壓用的）阻抗高時更容易形成熱噪聲，備有（IC內部）把消耗電流調整為70μA的超高速/低噪聲CMOS調整器。圖12表示其噪聲特性。

圖12 Output Noise Density (XC6204B302)

基本特性已經理解清楚了嗎？