在正負(fù)負(fù)載突變情況下典型的瞬態(tài)響應(yīng)
發(fā)布時(shí)間:2013/7/28 17:28:07 訪問次數(shù):1591
噪聲(交流精度)是線性穩(wěn)壓器的另外一個(gè)十分重要的指標(biāo)。MC14066BCP噪聲的主要產(chǎn)生原因在本質(zhì)上通常是系統(tǒng)性的,不管是來自開關(guān)負(fù)載還是開關(guān)電源。在開關(guān)負(fù)載的情況下,穩(wěn)壓器的輸出阻抗包括輸出電容COUT和CB以及負(fù)載調(diào)整輸出阻抗(與RLDR. REF相對(duì)應(yīng)),這些輸出阻抗決定了噪聲被抑制的程度。類似地,紋波抑制比限制了輸出噪聲被抑制的程度。當(dāng)今系統(tǒng)大多為?昆合信號(hào)系統(tǒng),即使輸出阻抗和紋波抑制能力大小比較合理,開關(guān)電源和開關(guān)負(fù)載都會(huì)給系統(tǒng)注入大量噪聲。固有的散粒噪聲、熱噪聲和l/f噪聲通常不是很重要,在指標(biāo)里常常被忽略。但是這并不能說明系統(tǒng)性開關(guān)噪聲總是壓倒固有噪聲,尤其是在極度敏感和高牲能的應(yīng)用中。
瞬態(tài)電壓變化也影響著穩(wěn)壓器總的交流精度。當(dāng)負(fù)載電流突然從最低點(diǎn)變化至最高點(diǎn)時(shí)(或者從最高點(diǎn)變化到最低點(diǎn)時(shí)),會(huì)出現(xiàn)如圖1.12所示的負(fù)載突然變大和突然變小的情況。瞬態(tài)反應(yīng)在本質(zhì)上是非對(duì)稱的,因?yàn)檎`差放大器對(duì)通路元件的充放電也是非對(duì)稱的。具體而言,用于驅(qū)動(dòng)通路元件的誤差放大器的輸出級(jí)是一個(gè)緩沖器,而通路元件通常面積比較大,因此其輸出為容性。為了簡單起見,緩沖器通常遵循A類操作,能夠輸出大電流或者吸收大電流,但不同時(shí)具備兩種功能。因此緩沖器通常對(duì)于容性節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)換速率是非對(duì)稱的,也就產(chǎn)生了不同的反應(yīng)時(shí)間以及穩(wěn)壓器輸出的非對(duì)稱效應(yīng)。如果采用B類和AB類緩沖器,則有可能實(shí)現(xiàn)對(duì)稱的反應(yīng),但是它們的實(shí)現(xiàn)通常更加復(fù)雜,噪聲也更多,同時(shí)需要更多的硅片面積,大大增加了成本。
在負(fù)載突然變大的情況下,多余的負(fù)載電流AILOAD對(duì)輸出濾波電容放電,直至反饋環(huán)路開始(在Ati時(shí)間內(nèi))響應(yīng)。反饋環(huán)路的內(nèi)部轉(zhuǎn)換率決定了響應(yīng)時(shí)間,響應(yīng)時(shí)間通常要比帶寬時(shí)間長。當(dāng)電路響應(yīng)時(shí),功率開關(guān)管提供全負(fù)載電流以及用來把濾波電容電壓還原到原目標(biāo)值的額外電流。穩(wěn)壓后的電壓最終會(huì)穩(wěn)定在一個(gè)與新負(fù)載電流相對(duì)應(yīng)的值,也就是理想值減去一個(gè)由環(huán)路負(fù)載調(diào)整率帶來的變化值( AV IODR)。當(dāng)負(fù)載突然變小時(shí),通路元件開始提供額外的電流對(duì)濾波電容充電,直至穩(wěn)壓器開始響應(yīng)。當(dāng)通過足夠的時(shí)間( At2≈l/BWci),環(huán)路響應(yīng)完成后,穩(wěn)壓器不再提供額外電流,而用其所有的吸收電流能力對(duì)濾波電容放電,使其返回目標(biāo)輸出電壓。
負(fù)載變化造成穩(wěn)壓后輸出電壓的變化,從而降低了穩(wěn)壓器的整體調(diào)整性能,也就是瞬態(tài)精度。如圖1.12所示,穩(wěn)壓器最終還是要受到負(fù)載調(diào)整影響。從技術(shù)上的精度而言,負(fù)載調(diào)整的影響必須與總的瞬態(tài)響應(yīng)精度對(duì)輸出的影響區(qū)分開。因此負(fù)載調(diào)整電壓變化需要從負(fù)載突變導(dǎo)致的變化中減去。
噪聲(交流精度)是線性穩(wěn)壓器的另外一個(gè)十分重要的指標(biāo)。MC14066BCP噪聲的主要產(chǎn)生原因在本質(zhì)上通常是系統(tǒng)性的,不管是來自開關(guān)負(fù)載還是開關(guān)電源。在開關(guān)負(fù)載的情況下,穩(wěn)壓器的輸出阻抗包括輸出電容COUT和CB以及負(fù)載調(diào)整輸出阻抗(與RLDR. REF相對(duì)應(yīng)),這些輸出阻抗決定了噪聲被抑制的程度。類似地,紋波抑制比限制了輸出噪聲被抑制的程度。當(dāng)今系統(tǒng)大多為?昆合信號(hào)系統(tǒng),即使輸出阻抗和紋波抑制能力大小比較合理,開關(guān)電源和開關(guān)負(fù)載都會(huì)給系統(tǒng)注入大量噪聲。固有的散粒噪聲、熱噪聲和l/f噪聲通常不是很重要,在指標(biāo)里常常被忽略。但是這并不能說明系統(tǒng)性開關(guān)噪聲總是壓倒固有噪聲,尤其是在極度敏感和高牲能的應(yīng)用中。
瞬態(tài)電壓變化也影響著穩(wěn)壓器總的交流精度。當(dāng)負(fù)載電流突然從最低點(diǎn)變化至最高點(diǎn)時(shí)(或者從最高點(diǎn)變化到最低點(diǎn)時(shí)),會(huì)出現(xiàn)如圖1.12所示的負(fù)載突然變大和突然變小的情況。瞬態(tài)反應(yīng)在本質(zhì)上是非對(duì)稱的,因?yàn)檎`差放大器對(duì)通路元件的充放電也是非對(duì)稱的。具體而言,用于驅(qū)動(dòng)通路元件的誤差放大器的輸出級(jí)是一個(gè)緩沖器,而通路元件通常面積比較大,因此其輸出為容性。為了簡單起見,緩沖器通常遵循A類操作,能夠輸出大電流或者吸收大電流,但不同時(shí)具備兩種功能。因此緩沖器通常對(duì)于容性節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)換速率是非對(duì)稱的,也就產(chǎn)生了不同的反應(yīng)時(shí)間以及穩(wěn)壓器輸出的非對(duì)稱效應(yīng)。如果采用B類和AB類緩沖器,則有可能實(shí)現(xiàn)對(duì)稱的反應(yīng),但是它們的實(shí)現(xiàn)通常更加復(fù)雜,噪聲也更多,同時(shí)需要更多的硅片面積,大大增加了成本。
在負(fù)載突然變大的情況下,多余的負(fù)載電流AILOAD對(duì)輸出濾波電容放電,直至反饋環(huán)路開始(在Ati時(shí)間內(nèi))響應(yīng)。反饋環(huán)路的內(nèi)部轉(zhuǎn)換率決定了響應(yīng)時(shí)間,響應(yīng)時(shí)間通常要比帶寬時(shí)間長。當(dāng)電路響應(yīng)時(shí),功率開關(guān)管提供全負(fù)載電流以及用來把濾波電容電壓還原到原目標(biāo)值的額外電流。穩(wěn)壓后的電壓最終會(huì)穩(wěn)定在一個(gè)與新負(fù)載電流相對(duì)應(yīng)的值,也就是理想值減去一個(gè)由環(huán)路負(fù)載調(diào)整率帶來的變化值( AV IODR)。當(dāng)負(fù)載突然變小時(shí),通路元件開始提供額外的電流對(duì)濾波電容充電,直至穩(wěn)壓器開始響應(yīng)。當(dāng)通過足夠的時(shí)間( At2≈l/BWci),環(huán)路響應(yīng)完成后,穩(wěn)壓器不再提供額外電流,而用其所有的吸收電流能力對(duì)濾波電容放電,使其返回目標(biāo)輸出電壓。
負(fù)載變化造成穩(wěn)壓后輸出電壓的變化,從而降低了穩(wěn)壓器的整體調(diào)整性能,也就是瞬態(tài)精度。如圖1.12所示,穩(wěn)壓器最終還是要受到負(fù)載調(diào)整影響。從技術(shù)上的精度而言,負(fù)載調(diào)整的影響必須與總的瞬態(tài)響應(yīng)精度對(duì)輸出的影響區(qū)分開。因此負(fù)載調(diào)整電壓變化需要從負(fù)載突變導(dǎo)致的變化中減去。
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