假設(shè)一個(gè)LDO系統(tǒng)在0dB時(shí)的截止頻率是30kHz。在其輸出端增加輸出電容為10uF,輸出電容的ESR=1ohm。則在16kHz處產(chǎn)生零點(diǎn)。
一般的LDO會由負(fù)載阻抗、輸出容抗等自身產(chǎn)生一些極點(diǎn)。圖中有3個(gè)極點(diǎn)(具體由來就不做分析,可由網(wǎng)絡(luò)分析儀掃描出),但有1個(gè)Ppwr在0dB之后的頻段,也就是帶寬之外,可以不考慮。從上面兩幅波特圖的對比看出,第二張圖增益曲線,當(dāng)增加了輸出電容后,從80dB到0dB變得更平緩些。系統(tǒng)的帶寬大概從40KHz增加到100KHz左右。相位裕度也相應(yīng)的增加(此例就不仔細(xì)計(jì)算了)。
那么系統(tǒng)對ESR又有什么要求呢?比如此例中設(shè)ESR=20ohm,則零點(diǎn)頻率會降低到Fzero=800Hz,使系統(tǒng)的帶寬增加到2MHz,從整個(gè)的波特圖我們發(fā)現(xiàn)在100K到2MHz之間又多了一個(gè)極點(diǎn)Ppwr。這就意味著系統(tǒng)又有了-90度的相移,零點(diǎn)就失去了其意義。那么ESR是不是越小越好呢?設(shè)ESR=50mohm。零點(diǎn)頻率會降到320kHz。不用看就知道,系統(tǒng)地穩(wěn)定性基本沒改變,因?yàn)橄到y(tǒng)的帶寬就是40KHz,增加的零點(diǎn)頻率為320KHz已經(jīng)超出了帶寬。
為了補(bǔ)償LDO穩(wěn)壓器的。所以選擇的電容ESR要求要嚴(yán)格,首先要符合系統(tǒng)的回路頻率特性,同時(shí)也要有較好的溫度特性,不能隨溫度變化而變化過大。頻率響應(yīng)也是重要的指標(biāo)。這點(diǎn)鉭電容是比較好的選擇。(ESR是指在一定溫度下的某個(gè)頻率下的最大阻值,廠商一般定義為25攝氏度100KHz)