У мене є негативний LDO (-5V від -5,5V до -10V), який вимагає танталу або алюмінієвого конденсатора. Мені цікаво, чому він не може використовувати керамічний конденсатор? Чи є якась конкретна причина цього?
Регулятор - це ТС59 ( таблиця даних ).
(Виправлення: регулятор, який я спочатку дав, був стійким до кераміки, цього немає.)
Відповіді:
керамічна повинна працювати до тих пір, поки ви не задовольняєте вимогам у таблиці: 0,1 ом <esr <5ohm та srf> 1mhz.
Напевно, простіше знайти ці властивості в танталовому ковпачку, особливо в 2002 році, коли цей лист був випущений.
EDIT: Ще трохи інформації про стабільність LDO та про те, чому ШОЕ має потрапляти в певний діапазон.
Загальний LDO працює, порівнюючи вихідну напругу з внутрішньою опорною напругою з підсилювачем помилок і запускаючи транзистор PNP для виправлення цієї помилки.
Проблема виникає, коли ви дивитесь на зсув фази та посилення циклу цього шляху зворотного зв'язку. Підсилювач помилок і навантаження, що приводиться в рух, вносять полюси в частотну характеристику циклу зворотного зв'язку. Ці полюси діють як фільтр низьких частот, в результаті чого посилення циклу зменшується зі збільшенням частоти. Як нам відомо, полюс також вводить негативний зсув фази. Якщо цей зсув фази досягає -180 градусів, цикл зворотного зв'язку стає нестабільним і LDO буде коливатися.
Це означає, що щоразу, коли підсилювач помилки намагається компенсувати помилку, результат її виправлення виходить на фазу 180deg, або перевертається, отже, підсилювач помилки в основному викидається на цикл і починає вносити протилежне виправлення, яке повинно бути створення, що призводить до дикої нестабільності.
Щоб уникнути цієї ситуації, нам потрібно не допустити зсуву фази в циклі зворотного зв’язку, коли-небудь до -180deg, насправді нам потрібно лише не досягати -180deg в межах області, що LDO може генерувати посилення> 1 як затухаючу реакцію Система повз цю точку запобіжить коливання. Ця частота визначається точкою посилення єдності транзистора проходу PNP.
Цей фазовий зсув ми запобігаємо, використовуючи конденсатор з ШОЕ в певній області. Ємність змістить полюс, створений навантаженням, але, що важливіше, ШОЕ сприятиме більшому нулю частоти. В основному ви додали фільтр високих частот до циклу зворотного зв'язку. Фазовий зсув, введений ШОЕ, буде працювати для протидії фазовому зсуву, що вводиться полюсами на нижчих частотах від посилення помилки та навантаження.
Причина того, що ШОЕ має знаходитися в певному діапазоні, полягає в тому, що якщо його занадто низький, нуль, внесений до частотної характеристики, буде розташований дуже часто по частоті, вище точки одиничного посилення транзистора. Як результат, це не ефективно для того, щоб зсув фази циклу зворотного зв'язку не досяг -180deg до частоти коефіцієнта посилення.
Якщо ШОЕ занадто високий, нульова частота буде дуже низькою. Є ще один полюс в частотній характеристиці, створений паразитами прохідного транзистора, якщо нуль від ШОЕ конденсатора занадто низький по частоті, цей полюс буде досягнутий, поки ми все ще отримаємо посилення> 1, це скасує ефект нульовий показник ШОЕ, і ми, швидше за все, досягнемо зсуву фази до -180 градусів, перш ніж досягнемо посилення одиниці.
Все, що було сказано, ці проблеми свідчать про старіші проекти LDO. Багато / Більшість / Усі нові конструкції включають додаткову внутрішню компенсацію в циклі зворотного зв'язку, який від'єднує стабільність LDO від специфікації ESR вихідних конденсаторів.
Керамічні конденсатори з цими властивостями повинні бути в порядку.