分析如何提高低靜態(tài)電流LDO的負載瞬變響應性能

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

　　圖8：并聯(lián)放大器運行(左側(cè))和單放大器運行(右側(cè))時的仿真負載瞬變曲線。

　　試驗結(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列出了測量結(jié)果，其中最大電流消耗為20μA。經(jīng)過進一步優(yōu)化能使電流消耗更低，但是芯片的面積會增大，從而對負載變化的反應變慢，并對LDO穩(wěn)壓器的其他主要參數(shù)帶來不利影響。

　　表1：推薦LDO穩(wěn)壓器的主要參數(shù)。

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

　　圖9：測得的負載瞬變響應曲線。

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

　　本文小結(jié)

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

　　最常見的LDO穩(wěn)定性問題現(xiàn)在可以通過兩個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：

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

　　2.極具魯棒性、響應快速的單增益級AB類放大器可完全應對快速的負載瞬變，并且不存在任何穩(wěn)定性問題。

　　3.將兩個放大器并聯(lián)在一起有助于避免穩(wěn)定性問題。

　　4.對低靜態(tài)電流的LDO穩(wěn)壓器來說，放大器之間的電源電流能以最優(yōu)的比例進行分配。