穩(wěn)定電源/負載電路的快速瞬態(tài)響應(yīng)

吉時利的2300系列電池/充電器仿真器(快速瞬態(tài)響應(yīng)電源)專用于研發(fā)和制造環(huán)境中RFIC功放、手機及其它便攜式電池供電產(chǎn)品的功率估計。這些電池仿真電源能從變化量高達1000%(即負載電流增大10倍)的短脈沖負載電流中快速恢復(fù)并測量負載電流脈沖的峰值。為了維持輸出電壓在設(shè)置的輸出電平(盡管是近瞬時變化的脈沖負載)并且為了采集600μs的窄脈沖信息，電源必須兼有電壓恢復(fù)時間短和快速負載電流變化引起的瞬態(tài)擾動電壓降最小。像2300系列電池/充電器仿真器這樣的電源必須有快響應(yīng)、寬帶寬(200kHz以上以及達到2MHz)的輸出級。雖然這種寬帶寬電源能從變化很大的負載電流中快速恢復(fù)，寬帶輸出級比傳統(tǒng)窄帶直流電源更容易受外部負載電路阻抗的影響。某些高電抗負載條件[例如長走線和具有低等效串聯(lián)電阻(ESR)的容性負載]會導(dǎo)致電源輸出振蕩。本文將介紹產(chǎn)生振蕩的各種負載電路條件并提出穩(wěn)定負載電路的方法。

直流電源/負載電路組合

Phone Test Fixture=電話測試夾具

Mobile Phone=手機

Parasitic Fixture=夾具寄生元件

Power Supply=電源

Source Leads (twisted pair)=源測試線(雙絞線)

圖1. 電源和DUT之間的典型連接。電源使用遠端感測反饋。

圖1示出了電源供電被測器件(DUT)的典型負載功率電路，在此情況下手機在測試夾具中。電源采用4線連接方案，由一對電源線和一對負載電壓感測線組成。將每對線纏繞起來可以最小化由感應(yīng)磁場產(chǎn)生的雜散電壓。測試夾具常常使用旁路電容器最小化交流噪聲。為了理解負載電路如何進行短路負載電流脈沖分析(實際是交流信號)，這兩對線必須建模為包括分布電阻、串聯(lián)電感和并聯(lián)電容成分的交流網(wǎng)絡(luò)。而且，測試夾具和DUT也必須建模為交流網(wǎng)絡(luò)。電纜電容、纜線之間的并聯(lián)電容通常比DUT附近的旁路電容(通常為10μF數(shù)量級或更大)小很多。