ldo瞬态仿真重载到轻载输出过高

夏至

                               
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电流负载变化在1us内从150mA变化到1uA，LDO输出会变得很高，正常输出是1.8V，这时有1.84V左右明显过高。单独仿重载和轻载的DC输出都是正常的，请问各位大佬这是什么原因呢，以及有什么解决办法吗

67630736

你没有透露你的LDO的具体结构，我猜测你的LDO主极点位于输出端。
首先从瞬态响应的角度考虑这个问题，重负载时LDO的电流从驱动管流向负载，在负载切换到轻负载时，负载上的电流突然消失，但是由于输出电压不会跳变，LDO的驱动管不会立即得知负载变化这个信息，它仍然会以150mA的电流向输出端输送电流，这个电流会流向输出端的电容。假设这里的电容是1uF，那么此时的电压上升率就是150mA/1uF=0.15V/us。LDO的环路要能够在约1us的时间内反应过来才能让输出电压的过充小于约0.15V。
从这里的分析就能知道，如果要求LDO环路的RC常数达到1us，那么环路带宽大约是160kHz，有时候直接实现一个如此高带宽的环路又会带来稳定性和功耗的问题，因此通常会在原有的LDO环路基础上增加一路只有在瞬态响应时才会起作用的补偿电路应对这类情况。

夏至

67630736 发表于 2024-5-27 16:46
你没有透露你的LDO的具体结构，我猜测你的LDO主极点位于输出端。
首先从瞬态响应的角度考虑这个问题，重负 ...

是的，主极点位于输出端，是中间带buffer级的ldo，负载电容是1uF。所以请问是空载时带宽不够，需要加入额外的瞬态增强电路才能解决这种情况吗

67630736

夏至 发表于 2024-5-27 16:55
是的，主极点位于输出端，是中间带buffer级的ldo，负载电容是1uF。所以请问是空载时带宽不够，需要加入额 ...

我不能回答你很具体电路设计问题，因为每个人的电路都要各自具体的指标，不过我可以给你一些可能的建议。
需要解决你遇到的这个问题一个可能的思路是从输出将输出电压连接到一个高通环路上，这个高通环路能够快速的补偿瞬态响应带来的过充，同时在DC时又不会妨碍LDO输出电压的值。从另一个角度考虑，高通节点相当于对信号取微分，虽然在负载电流跳变时，输出电容会导致电压不发生跳变，但是输出电压的斜率确实会在负载变化的瞬间就发生变化，那么高通环路就能够在更加早的时间进行补偿，从而减弱电压的过充。
至于如何实现上述电路，你需要根据你自己的需求寻找电路结构。

lidequan

sense LDO transient VO的AC量做非线性控制