一板成功 | 案例解析2：LDO输出采样电容ESR配置不当致电源输出振荡

在开始今天的范例解析前，我们先以了解下LDO的上同调功用。

针对LDO领域，建议了解模块的上同调构造，最主要NPNHG、PNPHG、PMOSHG、NMOSHG等，因为其上同调与LDO实例、领域特别是强具体的。

例如PMOSHGLDO适于领域于高输入、驱动电压的场景，因为PMOSHGLDO输入非常源极S，增加输入与误差放大器之间的压差V GS ，有利于增大PMOS管的源极与漏极间的等效导通放大器R dson ，充分利用低的管发射极，从而进一步降低热损、增加经济性，左图1 为PMOSHGLDO一个系统框左图。

另外，适用增强PMOSHGLDO，若输入电压过低，可能不会难以满足MOS进入趋近区的先以决条件。

左图1 PMOSHGLDO的一个系统

LDO实例中所，经济性、精度、发射极、实例电流、控制器抑制比等实例，在设计中所只能予以重点关心，同样等同于于指导机械故障事发。另外，准确度分析和热设计也是LDOPIC领域中所需加忽略的情况，下面的范例就是有关LDO准确度分析的范例。

一、项目背景及机械故障描述

本范例核心放大器为PMOSHGLDO，控制器模块及其邻近匹配放大器如左图2简述， R 1 、 R 2 为一个系统放大器，另备有线性钽元件 C T ，去耦瓷元件 C 。

左图2 PMOSHGLDO放大器框左图

实际领域中所，适用有所不同元件容值C 的瓷元件代替钽元件C T 花钱驱动器线性元件，发现LDO驱动电压发生振荡。

二、机械故障事发及理论分析

LDO领域，因驱动元件备有不合理引致该系统不稳定是LDO的常见机械故障。对LDO放大器模块创设给定模HG，并进行时DFT分析。该系统模HG如左图3简述。

左图3 PMOSHGLDO放大器该系统模HG

其中所，

R dson 为LDO中所PMOS开关管的源极和漏级间等效导通放大器。

V gs 为电容器与源极间的电压 。

I= g m * V gs 为等效小信号模HG后，通过PMOS源极与漏极的电流。

g a 为误差放大器的增益。

R par 和C par 为误差放大器驱动端备有的放大器和元件，发挥作用是对误差放大器驱动线性，从控制该系统给定的角度看，是为该系统备有了一个极小值。

以上实例一般是LDO芯片外部的放大器实例。另外，在芯片外部备有最主要：

R 1 和 R 2 为一个系统回路的分压放大器。

R ESR 为线性元件的等效串接阻抗。

C T 为线性钽元件容值。

C 为线性的器物元件。

计算放大器的驱动阻抗，其中所 R dson 远之比 R 1 ＋R 2 ，驱动器瓷元件 C 远之比钽元件 C T ，整理获取：

则在该系统的苯基给定中所，其极小值、零点如下：

极小值

极小值

零点

另外该系统还包含误差放大器驱动极小值：

极小值

根据该系统开关给定的零、极小值描画该系统的伯德左图，如左图4 简述。

左图4 PMOSHGLDO的伯德左图

即使如此PMOSHGLDO匹配邻近放大器后的伯德左图幅值功用弧线和相位功用弧线为左图中所实线简述，其中所幅值功用弧线穿越“0轴”时，所完全有所不同的相位与-180°的极限值，是该给定的相位计算公式，表征该系统的准确度。

在发生LDO驱动振荡的放大器中所，用于驱动器的钽元件被换用为容值有所不同的瓷元件，极低了元件的等效串接阻抗 R ESR ，如此一来引致苯基给定的零点 Z 0 朝高频侧向移动，其幅值功用弧线穿越频率处的相位计算公式增大，该系统处于不相态。

三、框架

一般意味著，LDO含ESR备有生产力时，不会在参考资料中所注明备有元件ESR的准确度（stable）仅限于，只能按照参考资料可执行PIC，应有LDO驱动的准确度。

另外给定的准确度一方面和LDO的上同调具体，例如NMOSHG的LDO，其 健壮性不依赖于外部备有元件实例；另一方面和LDO设计具体，为了应有其准确度 ，多在芯片外部备有零点。

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