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标题: LDO在负载变化时振荡的原因 [打印本页]

作者: hszgl 时间: 2013-6-26 13:22
标题: LDO在负载变化时振荡的原因
LDO驱动的是开关，在电平转换的时候，很容易自激振荡。请教各位大侠，这是因为环路裕度不够么？

作者: ninkg 时间: 2013-6-26 14:02
LDO可以看成是至少三级的放大器，当然要考虑裕度的问题

作者: hszgl 时间: 2013-6-26 14:49
回复 2# ninkg

设计的时候考虑了，但是仿真的结果未必在工艺上能真实反映。现在测试出来就是有一定几率会振荡，所以咨询一下是不是实际流片的裕度不足。

作者: liuhuigino 时间: 2013-6-26 15:22
菜鸟我猜测：应该就是实际流片裕度不足。 LDO驱动开关?我一般看到的都是LDO输出当内部电源用呀

作者: liuchaoyang5 时间: 2013-6-26 15:41
学习。

作者: jamesccp 时间: 2013-6-26 16:52
回复 2# ninkg

是2级的居多吧？

作者: semico_ljj 时间: 2013-6-26 18:25
用0~Iloadmax变化去仿真，如果震荡就是有问题

作者: hszgl 时间: 2013-6-26 21:39
回复 7# semico_ljj

多谢指点，应该是我考虑不足。初次设计，没经验~

作者: Evanpeng 时间: 2013-6-27 08:44
回复 1# hszgl
在突然上电，突然下电（比如开关），震荡/overshooting（spiking）（这两者是不同的）是必然发生的。这个上电过程和下电过程也是不同对于LDO来说。

那么就要分开分析上电和下点的不同。同时找出是震荡还是spiking。

接着，震荡与什么相关，不仅是相位裕度，还有其他因素，我不记得了，翻翻书。

spiking与什么相关，找出peaking是由什么因素造成。

减小震荡，和spiking，但是消除不太实际，因为，还有transient response

作者: hszgl 时间: 2013-6-27 13:59
回复 9# Evanpeng

呃，可能我描述的不到位，我说的“开关”和一般开关有点区别。是驱动一个buffer，buffer接收的是开关信号（高低电平），在电平转换时瞬态电流很大，对于LDO来说是个重负载，在电平保持的时候是个轻负载。就是在这个转换的时候出现震荡，望指点，谢谢！

作者: 扑火 时间: 2013-6-27 14:18

回复 Evanpeng

呃，可能我描述的不到位，我说的“开关”和一般开关有点区别。是驱动一个buffer， ...
hszgl 发表于 2013-6-27 13:59

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你说的出现震荡是什么情况，是一段时间之后恢复稳定了吗？恢复时间多久？开关频率是多少？

作者: hszgl 时间: 2013-6-27 14:34
回复 11# 扑火

不稳定，就是电平一转换，输出就一直振荡。如果外部再给个电平信号，有可能恢复稳定，也有可能继续振荡。

作者: jiang_shuguo 时间: 2013-6-27 14:42
明显电路就是振荡的，这个是设计问题。

作者: jiang_shuguo 时间: 2013-6-27 14:44
猜你仿真稳定性时，负载考虑的不真实，还有就是你全部负载范围的稳定性问题没有考虑全面。某些条件下裕度很差或者不稳定。

作者: hszgl 时间: 2013-6-27 14:44
回复 13# jiang_shuguo

但在电平不变化的时候不会。仿真的时候裕度也够。能再详细的说说么？

作者: hszgl 时间: 2013-6-27 14:45
回复 14# jiang_shuguo

有道理。我再测测实际负载。

作者: jiang_shuguo 时间: 2013-6-27 14:46
若你LDO的主极点在输出端，最worse case 你应该用电阻等效负载，若你LDO主极点在内部应该用电流源等效负载，这样是最worse case。猜你是capless的LDO，输出极点肯定在内部。

作者: jiang_shuguo 时间: 2013-6-27 14:51
回复 15# hszgl

固定电平当然没事了，你电平变化必然要抽电流或者注入电流，这瞬间的大电流哪来的？不就是LDO提供的么。猜你LDO大负载能力很差，负载大会振荡。

作者: hszgl 时间: 2013-6-27 14:59
回复 17# jiang_shuguo

猜的全中，大侠太牛了~~膜拜个~

作者: jiang_shuguo 时间: 2013-6-27 15:33
回复 19# hszgl

关键你的问题解决了没有，我做了不少LDO所以比你熟

作者: semico_ljj 时间: 2013-6-27 17:16
震荡还是和相位不够有关！
不同的负载不同的相位域度！

作者: thewolftotem 时间: 2013-6-27 21:13
如果是capless，因为没有输出大电容，没有储能元件，在负载快速变化的时候输出变化是巨大的。capless不适合负载瞬变太大的，如果确实需要，必须考虑transient response增强。

作者: Evanpeng 时间: 2013-6-28 01:13
回复 10# hszgl

这个正是我描述的情况。当你转换的时候，电流大，相当于上电，从转换到电流小，电流需要从大到小，这个相当于下电。你是在连续时域工作的。输出有不有cap也很重要，主次极点也很重要，但是不只这些。

作者: hszgl 时间: 2013-6-28 01:22
回复 20# jiang_shuguo

要看下批流片情况了，现在在做测试，尽可能的获得全面点的数据。

作者: hszgl 时间: 2013-6-28 01:23
回复 22# thewolftotem

谢谢。所以接下来考虑还是不采用capless的结构。

作者: hszgl 时间: 2013-6-28 01:25
回复 23# Evanpeng

嗯，谢谢。应该是我对负载情况考虑不足。动态范围比较大，恐怕还是要做外接电容的。

作者: ygchen2 时间: 2013-6-28 04:27

回复 Evanpeng

嗯，谢谢。应该是我对负载情况考虑不足。动态范围比较大，恐怕还是要做外接电容的 ...
hszgl 发表于 2013-6-28 01:25

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负载阶跃响应应该是很重要的，不同的补偿方式对该特性也会产生影响。

作者: jiang_shuguo 时间: 2013-6-28 10:39
快速capless ldo用nmos做pass transistor 也可以。但是小电流应用，而且dropout会稍大于pmos的。我想知道你的负载范围。和输入输出电压。

作者: hszgl 时间: 2013-6-28 16:29
本帖最后由 hszgl 于 2013-6-28 16:30 编辑

回复 28# jiang_shuguo

输入电压5.5~24V，输出5V，负载范围，静态时只有几u，电平翻转瞬间可达到10mA。

作者: jiang_shuguo 时间: 2013-6-28 18:00
你用的DMOS还是EHV工艺，测试高压24V输入，工作怎样?不考虑负载转换

作者: hszgl 时间: 2013-6-28 19:21
回复 28# jiang_shuguo

现在情况变复杂了，刚才我把LDO输出端接出来连接到另外一片没有片上LDO的开关芯片上。工作很稳定。看来不是LDO的问题。。。。

作者: jiang_shuguo 时间: 2013-6-28 21:30
回复 31# hszgl

这个条件不充分

作者: math123 时间: 2013-6-28 22:13
楼主你是否确定LDO的主极点在内部，输出电流越大，输出电阻越小，LDO越稳定。

也有可能这个外置的开关的电流最大值远大于实际工作的电流，因而变得稳定了。

有用外置电流源试过load step吗，就是从轻负载变到重负载，再观察输出波形的稳定性，

关掉内部开关，这个轻负载和重负载的值参考实际工作条件，再将重负载的值变大看看

作者: hszgl 时间: 2013-6-29 01:35
回复 33# math123

我正考虑再这样测试一下。

作者: hszgl 时间: 2013-6-29 01:43
回复 32# jiang_shuguo

是不充分。所以另外做了一个测试，由外部电源直接通过LDO的输出端给开关供电。一样出现震荡。具体分析下来可能是N阱电位不对，我把N阱接到了整体电源上，而S极接在了LDO上，很有可能是体效应影响了开关的阈值。
另外刚才说的SPEC我搞错了，4.5~24V是我正在设计和改进的电路，脑子短路了。现在测试的电路是用标准工艺做的，输入5.5~8V，输出5V。Sorry。

作者: 孙雨 时间: 2017-7-26 19:55
大家好，我这里用LDO给FPGA供电，出现输出震荡，输出电压出现锯齿波，输出电容出现同步的1.2A充电电流 ,不知各位有没有遇到过类似情况，还望讲解一二

作者: 孙雨 时间: 2017-7-26 19:59
输出端共挂接10UF陶瓷电容7个，其中输出端一个，剩余6六个在FPGA附近

作者: tsai2 时间: 2017-7-27 10:30
load transient pole will move~

作者: looksky34 时间: 2017-11-19 15:22
回复 17# jiang_shuguo

请问下用电阻等效负载和电流源等效负载的主要区别在哪里

作者: looksky34 时间: 2017-11-19 15:29
回复 36# 孙雨

感觉是Ldo的负载能力不够

作者: 122013137 时间: 2017-12-3 21:54
在电平转换的时候，很容易自激振荡

作者: guangyi_pang 时间: 2018-11-2 11:01
回复 17# jiang_shuguo

如果我的LDO随着负载变化，输出端的极点位置移动，从非主极点变成主极点了呢？这种情况下该如何？

作者: matrix-reality 时间: 2023-9-12 17:22

semico_ljj 发表于 2013-6-26 18:25
用0~Iloadmax变化去仿真，如果震荡就是有问题

楼主，能具体说说是什么问题吗？

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