请教LDO设计时的负载问题

liuwenjian

thanks

hoarer

那么我举个极端一点的例子吧！
情况1：LDO输出稳定在1V，其负载是尺寸非常大的NMOS两个管接成cascode形式，通过偏置电路让其工作在饱和区，饱和电流100mA，顶端看入的交流阻抗非常大。
情况2：LDO输出稳定在1V，其负载是10ohm的电阻，流过的电流也是100mA。
请问这两个情况对LDO的环路又多大的影响呢？

magicdog

原帖由 hoarer 于 2008-7-28 20:59 发表

                               
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那么我举个极端一点的例子吧！
情况1：LDO输出稳定在1V，其负载是尺寸非常大的NMOS两个管接成cascode形式，通过偏置电路让其工作在饱和区，饱和电流100mA，顶端看入的交流阻抗非常大。
情况2：LDO输出稳定在1V，其 ...

情况1的dropout voltage《情况2的dropout voltage。

1的loopgain没有受影响，2的loopgain降低

情况2如果bandwidth在输出节点，环路可能不稳定。

hoarer

原帖由 magicdog 于 2008-7-29 10:37 发表

                               
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情况1的dropout voltage《情况2的dropout voltage。

1的loopgain没有受影响，2的loopgain降低

情况2如果bandwidth在输出节点，环路可能不稳定。

所以说，设计LDO的时候还是应该考虑负载的形式了？
应该用恒流源，还是理想电阻？

[ 本帖最后由 hoarer 于 2008-7-29 17:00 编辑 ]

xinhunlei

原帖由 hoarer 于 2008-7-28 20:59 发表

                               
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那么我举个极端一点的例子吧！
情况1：LDO输出稳定在1V，其负载是尺寸非常大的NMOS两个管接成cascode形式，通过偏置电路让其工作在饱和区，饱和电流100mA，顶端看入的交流阻抗非常大。
情况2：LDO输出稳定在1V，其 ...

    LDO是负反馈工作的，不管你的输出级的交流小信号输出电阻多大，加了负反馈之后等效输出电阻都小，难道你不知道负反馈对输入输出阻抗的影响吗？ROUT(闭环)=ROUT(开环)/环路增益，你的输出级电阻越大，环路增益也越大，开环时ROUT(开环)其实对ROUT(闭环)是没有影响的，决定ROUT(闭环)的是前一级的增益和输出级的Gm

    仿真不同的参数要加不同的负载，就像ac扫描要加交流源，瞬态仿真要加瞬态源一样，具体情况要具体分析，还要看你的LDO的应用场合，我们仿真的目的无非就是要模拟真正的工作情况，如果你的LDO输出只是要驱动栅极，你还加小电阻干嘛呢？只需要在负载加上电容，如果你的LDO要像负载提供大电流，那么你在交流仿真的时候小电流和大电流的稳定性都得考虑，其实负载的大范围变化导致LDO的稳定性设计非常困难，你得多学习前人的成果

flyingwolf

原帖由 hoarer 于 2008-7-21 16:11 发表

                               
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hspice仿真的时候，负载应该加一个小电阻还是加一个恒流源。因为进行环路ac分析的时候，小电阻会降低环路增益，而恒流源则不会。不知道LDO给芯片真实供电的时候，从被供电芯片看进去的交流阻抗是高阻还是低阻？

LDO工作的时候，后面无疑是阻性和容性负载，因此需要充分考虑输出电阻和电容对整个系统Phase margin的影响，如果换作电流源作负载，那么应该无法验证LDO是否为稳定地。一般来讲，如果输出电容太小，极容易引起系统的震荡，输出电阻阻值越小，那么越容易让系统稳定。

flyingwolf

原帖由 xinhunlei 于 2008-7-29 17:43 发表

                               
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    LDO是负反馈工作的，不管你的输出级的交流小信号输出电阻多大，加了负反馈之后等效输出电阻都小，难道你不知道负反馈对输入输出阻抗的影响吗？ROUT(闭环)=ROUT(开环)/环路增益，你的输出级电阻越大，环路增益 ...

我想问你两个问题：
1. LDO的控制环主极点发生在哪个位置，第二个极点在哪个位置，我是说电路结构的哪个位置？
2.谁家会用LDO控制栅极负载，在什么产品里要用这么高级的功率器件驱动栅极负载，大概你是考虑栅极电容极大的情况吧，那么我建议你还是不要了吧，因为LDO本身的带宽不够宽，Load transient不够好，可能满足不了你的需求，倒不如用Inveter来的实在。

tgaayd

如果没有dropout的话应该看作电流源吧，很多论文里都是电阻，也有几篇是电流源，用电流源的话会不会更接近一些呢

hoarer

原帖由 xinhunlei 于 2008-7-29 17:43 发表

                               
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    LDO是负反馈工作的，不管你的输出级的交流小信号输出电阻多大，加了负反馈之后等效输出电阻都小，难道你不知道负反馈对输入输出阻抗的影响吗？ROUT(闭环)=ROUT(开环)/环路增益，你的输出级电阻越大，环路增益 ...

你完全没有看懂我的意思，而且你对开环特性的理解可能有点问题....

hoarer

原帖由 tgaayd 于 2008-7-29 21:23 发表

                               
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如果没有dropout的话应该看作电流源吧，很多论文里都是电阻，也有几篇是电流源，用电流源的话会不会更接近一些呢

haha，终于有人贴近一点意思了，我再多说一句：
TI的参考资料里面，都是用横流源做负载，不考虑RL对环路增益的影响
NS的参考资料里面，是用电阻作为负载，并且认为RL在某些时刻远小于功率管Rds，从而大大降低loop gain

我承认仿真是为了更贴近真实情况，可是很多人没有考虑过被LDO供电的芯片从其VDD看如的交流阻抗对loop gain的影响到底有多少?
你可以拿一个运放仿真一下，其VDD看入的阻抗可能有几十Kohm以上，那么我们设计的时候为什么还要加一个小电阻来等效负载呢?