У меня есть отрицательный LDO (-5 В от -5,5 В до -10 В), для которого требуется танталовый или алюминиевый конденсатор. Мне интересно, почему он не может использовать керамический конденсатор? Есть ли какая-то конкретная причина для этого?
Регулятор TC59 ( техническое описание ).
(Поправка: регулятор, который я изначально дал, был стабилен с керамикой, а этот — нет.)
керамика должна работать, если вы соответствуете требованиям, указанным в техническом описании: 0,1 Ом < esr < 5 Ом и srf > 1 МГц.
Вероятно, легче найти эти свойства в танталовой крышке, особенно в 2002 году, когда было выпущено это техническое описание.
РЕДАКТИРОВАТЬ: Еще немного информации о стабильности LDO и о том, почему ESR должно находиться в определенном диапазоне.
Типовой LDO работает, сравнивая выходное напряжение с внутренним опорным напряжением с помощью усилителя ошибки и управляя PNP-транзистором для коррекции этой ошибки.
Проблема возникает, когда вы смотрите на фазовый сдвиг и петлевое усиление этого пути обратной связи. Усилитель ошибки и приводимая в действие нагрузка вносят вклад в частотную характеристику контура обратной связи. Эти полюса действуют как фильтр нижних частот, что приводит к уменьшению усиления контура по мере увеличения частоты. Как мы знаем, полюс также вносит отрицательный фазовый сдвиг. Если этому фазовому сдвигу позволить достичь -180 градусов, петля обратной связи становится нестабильной, и LDO будет колебаться.
Это означает, что каждый раз, когда усилитель ошибки пытается компенсировать ошибку, результат его коррекции сдвинут по фазе на 180 градусов или инвертирован, следовательно, усилитель ошибки в основном зацикливается и начинает делать противоположную коррекцию, чем должен был бы быть. делая, что приводит к дикой нестабильности.
Чтобы избежать этой ситуации, нам нужно не допустить, чтобы фазовый сдвиг в контуре обратной связи когда-либо достигал -180 градусов, на самом деле нам нужно только не допустить, чтобы он достигал -180 градусов в области, где LDO может генерировать усиление > 1 в качестве затухающего отклика усилителя. система после этой точки предотвратит колебание. Эта частота определяется точкой единичного усиления проходного PNP-транзистора.
Способ, которым мы предотвращаем этот фазовый сдвиг, заключается в использовании конденсатора с ESR в определенной области. Емкость сместит полюс, созданный нагрузкой, но, что более важно, ESR будет способствовать более высокой частоте нуля. По сути, вы добавили фильтр высоких частот в петлю обратной связи. Фазовый сдвиг, вносимый ESR, будет противодействовать фазовому сдвигу, вносимому на более низких частотах полюсами усилителя ошибки и нагрузки.
Причина, по которой значение ESR должно находиться в определенном диапазоне, заключается в том, что если оно слишком низкое, то ноль, вносимый в частотную характеристику, будет расположен очень высоко по частоте, выше точки единичного усиления проходного транзистора. В результате неэффективно следить за тем, чтобы фазовый сдвиг контура обратной связи не достигал -180 градусов до частоты единичного усиления.
Если ESR слишком велико, ноль будет иметь очень низкую частоту. В АЧХ есть еще один полюс, созданный паразитами проходного транзистора, если ноль от ESR конденсатора слишком низкий по частоте, этот полюс будет достигнут, пока у нас все еще есть усиление > 1, это нейтрализует эффект ESR равен нулю, и мы, вероятно, достигнем фазового сдвига на -180 градусов, прежде чем мы достигнем единичного усиления.
Все это говорит о том, что эти проблемы характерны для более старых конструкций LDO. Многие/большинство/все новые конструкции включают дополнительную внутреннюю компенсацию в контуре обратной связи, которая отделяет стабильность LDO от характеристик ESR выходных конденсаторов.
Керамические конденсаторы с такими свойствами должны подойти.
Отметка