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大多數(shù)設(shè)計工程師都希望有一個理想的低壓降穩(wěn)壓器(LDO),具有卓越的動態(tài)性能和低靜態(tài)電流,然而要實現(xiàn)這是具有挑戰(zhàn)性的。

負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)與靜態(tài)電流有什么關(guān)系?看了你就明白了在我之前的文章《什么是低壓降穩(wěn)壓器(LDO)的壓降?》中,我講解了什么是壓降,如何指定壓降以及公司的側(cè)壓降參數(shù)的產(chǎn)品陣容。


這篇文章繼續(xù)這個系列,將聚焦負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)及其與靜態(tài)電流的關(guān)系。

讓我們定義幾個術(shù)語

負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)是指由于LDO上的負(fù)載電流發(fā)生階躍變化而對輸出電壓造成的干擾。

接地電流是LDO在整個輸出電流范圍內(nèi)對負(fù)載的消耗。接地電流可能與輸出電流有關(guān),但并不總是如此。

靜態(tài)電流是LDO在輸出空載時的接地電流(消耗)。


負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)與靜態(tài)電流有什么關(guān)系?看了你就明白了表1. LDO結(jié)構(gòu)的比較


關(guān)于LDO的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)結(jié)果和靜態(tài)電流的比較,請參見表1中的例子,該例子對不同結(jié)構(gòu)的LDO分別列出負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)性能和靜態(tài)電流,以展示如何權(quán)衡折中。LDO1具有最佳的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)和高靜態(tài)電流。LDO2具有低靜態(tài)電流,但負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)只是良好,不是最好的。LDO3有超低的靜態(tài)電流,但負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)較差。


負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)與靜態(tài)電流有什么關(guān)系?看了你就明白了圖1.?NCP148的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)


我們的NCP148 LDO是具有高靜態(tài)電流但動態(tài)性能最理想的LDO例子。參見圖1,您可看到NCP148的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng),輸出電流從低電平到高電平的階躍:100 μA -> 250 mA,1 mA -> 250 mA和2 mA -> 250 mA。您可看到,輸出電壓波形之間有微小的差異。


負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)與靜態(tài)電流有什么關(guān)系?看了你就明白了圖2.?NCP161的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)


請看圖2進行比較,這是NCP161的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)。被稱為 “自適應(yīng)偏置”的內(nèi)部功能使得LDO具有低靜態(tài)電流和良好的動態(tài)性能。該功能根據(jù)輸出電流調(diào)整LDO內(nèi)部反饋的內(nèi)部電流和偏置點。但即使有自適應(yīng)偏置,也有一些限制。當(dāng)自適應(yīng)偏置沒有激活,且負(fù)載電流高于1 mA時,那么負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)良好。然而,當(dāng)初始電流水平為100 μA時,激活自適應(yīng)偏置,就會出現(xiàn)更大的差異。當(dāng)IOUT=100 μA時,那么自適應(yīng)偏置在內(nèi)部反饋電路中設(shè)置了較低的電流,所以響應(yīng)較慢,負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)較差。


圖3顯示了這兩個器件的接地電流與負(fù)載電流的關(guān)系。NCP161在低負(fù)載電流下具有較低的靜態(tài)電流和較低的接地電流。但是,如圖1所示,對于極低負(fù)載的負(fù)載階躍,NCP148具有更好的瞬態(tài)響應(yīng)。


負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)與靜態(tài)電流有什么關(guān)系?看了你就明白了圖3.?NCP161和NCP148的接地電流


NCP170的靜態(tài)電流非常低,只有500 nA。圖4顯示了NCP170的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)。由于內(nèi)部反饋非常慢,所以無論初始輸出電流如何,它的動態(tài)性能都較差。


負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)與靜態(tài)電流有什么關(guān)系?看了你就明白了圖4.?NCP170的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)


然而,應(yīng)用對電池壽命的要求越來越高,這促使對靜態(tài)電流的要求越來越低。安森美半導(dǎo)體最新的超低靜態(tài)電流器件NCP171,其靜態(tài)電流為50 nA。這將實現(xiàn)更長的充電間隔時間或更輕的便攜式電子產(chǎn)品,因為電池通常是最重的元件。


選擇適當(dāng)?shù)呢?fù)載瞬態(tài)響應(yīng)同時還要盡量減小靜態(tài)電流很重要。良好的瞬態(tài)響應(yīng)通常意味著較高的LDO靜態(tài)電流;而不良的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)通常意味著較低的靜態(tài)電流。為了幫助設(shè)計工程師實現(xiàn)最佳的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng),請務(wù)必根據(jù)您的特定應(yīng)用需求,查看我們的各種不同產(chǎn)品。


請掃描下方二維碼,了解文章中提到的產(chǎn)品:

負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)與靜態(tài)電流有什么關(guān)系?看了你就明白了?NCP148

負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)與靜態(tài)電流有什么關(guān)系?看了你就明白了?NCP170

負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)與靜態(tài)電流有什么關(guān)系?看了你就明白了NCP161

負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)與靜態(tài)電流有什么關(guān)系?看了你就明白了NCP171


更多資源:

什么是低壓降穩(wěn)壓器(LDO)的壓降?


負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)與靜態(tài)電流有什么關(guān)系?看了你就明白了

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