分析如何提高低靜態電流LDO的負載瞬變響應性能

　　圖8所示為推薦LDO結構的負載瞬變仿真結果。左圖為放大器并聯時LDO的輸出電壓，而右圖為單一放大器運行時的LDO輸出電壓。從圖中可以看出，放大器并聯運行時的輸出電壓變化幅度比用單一放大器小兩倍。

　　圖8：并聯放大器運行(左側)和單放大器運行(右側)時的仿真負載瞬變曲線。

　　試驗結果

　　推薦的LDO穩壓器電路采用0.5微米的CMOS工藝制造，占用面積為0.28mm2。

　　表1列出了測量結果，其中最大電流消耗為20μA。經過進一步優化能使電流消耗更低，但是芯片的面積會增大，從而對負載變化的反應變慢，并對LDO穩壓器的其他主要參數帶來不利影響。

　　表1：推薦LDO穩壓器的主要參數。

　　圖9為測量所得的負載瞬變響應曲線。其中負載在1μs內從最大值變化到1mA或從1mA變化到最大值時， LDO穩壓器所產生的輸出電壓尖峰等于60mV 。假如負載變化的速率較慢(10μs)，那么LDO穩壓器輸出的電壓變化可明顯減少至18mV。

　　圖9：測得的負載瞬變響應曲線。

　　在10kHz頻率和LDO輸出負載為20mA時測得的電源抑制比(PSRR)為-75dB，而在10Hz到100kHz頻率范圍內所測得的等效輸出噪聲等于10μVRMS。

　　本文小結

　　試驗結果表明，所推薦的LDO穩壓器由于具有較優的負載瞬變響應性能，因此在低電流消耗的LDO穩壓器中具有無可比擬的優勢。

　　最常見的LDO穩定性問題現在可以通過兩個誤差放大器的并行連接得以解決。推薦的LDO結構具有以下優點：

　　1.LDO的直流和低頻參數可以由穩定且容易設計的雙增益級A類放大器決定。

　　2.極具魯棒性、響應快速的單增益級AB類放大器可完全應對快速的負載瞬變，并且不存在任何穩定性問題。

　　3.將兩個放大器并聯在一起有助于避免穩定性問題。

　　4.對低靜態電流的LDO穩壓器來說，放大器之間的電源電流能以最優的比例進行分配。