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2021.07.28 DC/DC

階躍響應波形範例

線性穩壓器的簡易穩定性優化方法

上一篇文章中,我們介紹了線性穩壓器階躍響應的測試方法和具體的線性穩壓器階躍響應電路。本文將介紹一個線性穩壓器階躍響應的測試資料範例。

階躍響應波形範例

下面的波形圖是使電路圖中的RESR從0Ω~1Ω變化時的階躍響應(負載暫態響應)範例。

①是RESR為0Ω,即未添加的狀態。當負載電流上升時,輸出振盪。這是使用MLCC作為輸出電容時發生振盪現象的一個範例。從相位的角度來看,幾乎沒有裕度。

②是RESR為0.1Ω時的波形。發生振鈴並逐漸收斂,但是到穩定所花的時間很長,並且振鈴可能會作為雜訊產生不利影響。

③是RESR為0.2Ω時的波形。振鈴大大減少。請注意,從③開始的時間軸為20µs/div。

之後的波形中,當將RESR增加到1Ω時,振鈴會略有減少,但響應變慢,並且在負載上升的時間點,輸出電壓的下降幅度增加。

在這6個範例中,可以看出③或④、或介於兩者之間的RESR值是折衷值。

有一些注意事項。在該範例中,CO為22µF,但如果CO的電容量變化,特性也會變化。在進行優化時,可能還需要考慮電容量。另外,還有其他一些影響因素,比如負載電流值、電流階躍的瞬態率、線性穩壓IC的類型等。因此,難以一概而論地確定常數,而且在這個電路條件下找到的最佳常數也不一定適用於其他電路。範例中的電阻值只是一個類似於切入點的參考,實際上還需要考慮其他條件。

重點:

・當無法測量線性穩壓器相位裕度時,解決方案之一是使用階躍響應法輕鬆確認線性穩壓器的穩定性。

・從線性穩壓器階躍回應的觀察波形中,找出振鈴較小、收斂較快的常數。

・可以說線性穩壓器階躍響應特性是基於多種因素的綜合特性,因此在進行優化時不是只確認一個零件的常數,還要確認其他零件的參數。

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