LDO的米勒补偿问题

狒狒的柯基

这篇文章个人也读过，关于文中稳定性的推导自己也试着推了一遍，按照他假定的条件的确推导结果是没问题。

但关于这个电路我一直有个疑惑，主极点和次主极点的位置如果是片内片外互换的话，那么在互换的过程中会不会出现一个临界点使得刚好主次极点重合？如果会出现的话相位裕度真的能像论文一样维持在这么高的水平吗，不会出现的话又是什么原因呢？

论文中明确提到的是空载或轻载时主极点在LDO输出，次极点在运放输出端；重载时的极点表达式被Cc修正，但似乎并没有明确说重载时的主极点对应电路的哪个位置，只是通过数学推导出了极点表达式而已。

希望熟悉这个结构的高手指点一下，万分感谢~

ZZW_semic

狒狒的柯基 发表于 2023-2-14 11:37
这篇文章个人也读过，关于文中稳定性的推导自己也试着推了一遍，按照他假定的条件的确推导结果是没问题。

...

当初我也有过同样的疑惑，其实想弄明白这个问题，只能一步一步来推导公式。其中所说的主次极点互换并不是指直观意义上的交换位置，而是指在不同的load条件下，主次极点变化的幅度不一样，比如在轻载下，load增大，主极点增大同样的倍数，但次级点增大根号的倍数，那这样对应的关系就是PM会下降，重载时也是同样的考虑方式。当然以上是我个人帮助理解的方法，具体的可以推一遍公式

狒狒的柯基

ZZW_semic 发表于 2023-2-14 11:46
当初我也有过同样的疑惑，其实想弄明白这个问题，只能一步一步来推导公式。其中所说的主次极点互换并不是 ...

感谢您的指点，按照您的意思结合推导的公式我是不是可以这么理解：


1.轻载时加大load，主极点表达式中的Roeq会减小进而使主极点外推；而此时次主极点由于主要是运放的输出阻抗和源跟随MOS的栅电容决定，增加load对它没什么影响，整体表现出主极点靠近次主极点的趋势，因此相位裕度会下降。

2.达到某个load电流值时，主、次极点的表达式即将被修正，但此时主极点的位置仍与次极点有一定距离（即未发生物理位置意义上的交换，只是数值上有差距）能够维持相位裕度；在这个电流值以后属于“重载”，主次极点虽然都会随着load增大而外推，但是次主极点受的影响更大（外推速度更快）从而使相位裕度开始上升。

跟您的意思是否相近呢~

ZZW_semic

狒狒的柯基 发表于 2023-2-14 12:05
感谢您的指点，按照您的意思结合推导的公式我是不是可以这么理解：

就是这个意思，所以从字面上理解主极点片内片外互换容易造成误解，其本质是主次极点在不同load情况下，随load变化趋势不一样，从而表现出主极点的互换。

ol0930

wuhanhan8 发表于 2023-2-14 10:07
对，这个是保留反馈阻断前馈，但是为什么主极点在外部还能用miller补偿呢，关键是这里不清楚。A Transien ...

（结论部分有修改）
个人理解：
miller补偿前后是两个系统，补偿前的传递函数，每个极点与物理位置（电路）一一对应；但是补偿后则不然。

                               
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如果按照上面的数据，无论哪个主极点在哪一级，补偿后主极点都是由第二级增益和补偿前主极点决定，即1/(gm2*r2*r1*Cc），区别在于补偿后次极点gm2/c2与主极点的位置关系。

我的结论是，只要第二级增益足够，密勒补偿后的主极点仅与第二级增益、第一级的极点、补偿电容相关，不能单纯地看成是第一或者第二极点往原点移动。

wuhanhan8

ol0930 发表于 2023-2-15 12:22
个人理解：
miller补偿前后是两个系统，补偿前的传递函数，每个极点与物理位置（电路）一一对应；但是补偿 ...

嗯，很有可能，之前对于miller补偿理解比较狭隘，我搭搭理想模型仿真看看

彭盛輝

1. 穩定性除了主級點外其餘都需要在GBW外, 除非極點零點成對出現在GBW內。
2. 這種補償是把次极点P2* Cc/Cp 比傳統上Miller 推高了大約Cc/Cp倍。
3. Iload 小時, 主極點在Vout；Iload 大時 主極點如同ZZW_semic所說。

彭盛輝

ol0930 发表于 2023-2-15 12:22
个人理解：
miller补偿前后是两个系统，补偿前的传递函数，每个极点与物理位置（电路）一一对应；但是补偿 ...

=>我的结论是，只要第二级增益足够，密勒补偿都是将主极点往原点推，而不是将第一级的极点往原点推

您可能需要再看看密勒补偿的定義喔~~透過密勒补偿放大的電容後, 那個位置的極點當然就往原點推。

ol0930

彭盛輝 发表于 2023-2-16 14:26
=>我的结论是，只要第二级增益足够，密勒补偿都是将主极点往原点推，而不是将第一级的极点往原点推

您可 ...

我的表述“都是将主极点往原地推”有问题，做了修正。


拉扎维的定义是把补偿电容等效到输入端，然后与未补偿的系统进行对比，得到定义的表述没问题。

但是实际上如果列写一个双极点系统（密勒电容不作等效）的传递函数，输入到第一级输出的传递函数H1（s），以及第一级输出到第二级输出的传递函数H2（s），再对比未补偿的系统会发现有很大的差别。

ol0930

wuhanhan8 发表于 2023-2-15 14:24
嗯，很有可能，之前对于miller补偿理解比较狭隘，我搭搭理想模型仿真看看
...

抱歉，我的表述“都是将主极点往原点推”有问题，已经修正了。


推荐看一下这篇文献。