线性稳压器负载电容在100nF~1uF下如何处理环路稳定性的问题

nanke

回复 1# a10100903

刚接触LDO，帮楼主暖暖贴，有错误麻烦指出。具体怎么做不清楚，说说最近查资料得到的思路。

如果主极点在LDO输出，则负载电容越小越不容易稳定，负载电流越大越不容易稳定。如果主极点在LDO内部，则负载电容越大越不容易稳定，空载时不容易稳定。

总结楼主的要求是，负载电容有范围要求+负载电流范围大+环路带宽高+面积小+电源电压低+静态功耗低。

可以试试动态的米勒补偿和零点补偿，空载时，关闭米勒补偿，主极点放在输出处，这时GBW≈gmEA*gmPass/CL较小，功率管处于亚阈值区寄生电容也小，次级点容易在GBW外；重载时，打开米勒补偿，主极点放在EA内部，由于重载，输出处极点较高应该不用管或者较小的电容就能搞定，而功率管栅极处的极点需要靠零点消除。

补偿需要将次级点推远，而不是降低环路带宽和主极点。
（1）米勒电容补偿，通过大的米勒电容提供交流通路，减小次级点处的阻抗推远次级点。直接米勒补偿会引入正零点，要加电阻或者间接米勒补偿推远正零点。
（2）引入负零点消极点。引入零点的同时，必然会引入一个次极点，该次级点大零点很多效果才明显。这种方法提高相位裕度的同时还能提高带宽。
（3）引入的零极点会受电路特别是负载变化的影响波动。

nanke

回复 4# a10100903

抱歉，是我的记忆混淆了几篇论文，可以试试（3）（1）一篇是镜像功率管作为电阻，产生动态零点跟踪抵消输出极点的，论文带宽太低，需要的补偿电容太大，不适合大负载电容的情况。
POLE-ZERO TRACKWG FREQUENCY COMPENSATION FOR LOW DROPOUT REGULATOR
（2）一篇只找到笔记的论文，输出作为主极点，EA内部米勒补偿（只在重载时开启，轻载时功率管好像是利用PMOS功率管|VGS|小关掉补偿相关的管子）消去内部极点。看起来只适合大负载电容。
（3）DFC补偿，论文上只用了十多pF的片内补偿电容，0/10uF负载电容均能工作，看起来不错.


至于bonding电感，电阻，esr电阻，走线阻抗这些应该按实际情况弄吧。不同工艺不一样，我接触的是2nH、300欧的bonding线模型.