请教有关LDO的问题

flying591

请问各位大大:
1.如何控制MP的栅极电压？也就是运放的输出电压.MP管总是不饱和，就算到线性区了Id才几个u！
; ]( D# \! s- I! H9 \0 W" ^2.正常工作的LDO，MP应该工作在什么区呢？我看文献中有的说线性有的说饱和，很不解，在线性区电流应该很小啊？
3.LDO的dropout voltage是自己随意设定还是由放大器的结构决定的？为什么？
如果我想先看看DC的特性，用这个图先不加补偿块仿真可以吗？ 谢谢各位大大了！


以下是 LDO 的相關討論:
Low Drop-Out Voltage Regulators
: f2 m: c3 b6 R+ `# ARincón-Mora 《Analog IC Design with LDOs》
+ N7 @0 a5 Q8 w1 ]3 pPMOS Low_Dropout Voltage Regulator Introduction
0 c) A" J0 Y- d+ Y6 i. ?LCD Driver 設計術語簡介[Chip123月刊資料]
The evolution of voltage regulators with focus on LDO[NS講義]
Design of High-Performance Voltage Regulators

# U% d/ P- Y' e- [$ z3 }
0 @& u& T: i; H9 ^
  a) G% d8 G7 G) g' |6 y[ 本帖最後由 sjhor 於 2009-5-14 11:29 PM 編輯 ]

airy123

不加补偿可以观察电路DC特性，
  d6 g  V$ q( Z2 I因为电容相对于直流是开路的，
( D' k" f: }7 E( q! `只看DC特性有没有电容没有影响，
3 u. S) k7 d  M) s1 k" E9 x我一般做电路也是这么调的

flying591

原帖由 airy123 於 2008-10-16 07:07 PM 發表
不加补偿可以观察电路DC特性，
因为电容相对于直流是开路的，
. {$ N9 ]* `1 H: Z4 S5 W只看DC特性有没有电容没有影响，
我一般做电路也是这么&#35 ...

哦 那大大帮忙回答下剩下的问题
7 Z" L- ?5 _6 b. L+ k谢谢啦

finster

以這種架構來說,控制MP的Gate電壓需要考慮到你的規格和應用情況
也就是說,如果你的LDO應用在滿載以及無載的情況下,你的MP的Gate電壓各在幾伏,此時OP能否正常動作
' i1 ~; I2 m2 b& T5 Q# R( g/ p4 a
除此之外,我稍微算了一下你的Vout電壓
/ V4 f6 ^$ Q2 E. A; W- f發覺到你的Vout電壓為3.32V,但你的工作電壓卻為3.6V,那表示你的MP在Drain和Source只有0.3V
這樣子的情況很不好,因為那表示你的MP的Gate電壓會很難控制
建議你把1.245V的參考電壓往下降
不然這種規格的LDO會有問題

一般我們都是看規格再來決定一些參數值

flying591

原帖由 finster 於 2008-10-17 11:12 AM 發表
3 L& B) l) a# j: G. P% d; k* Y# P以這種架構來說,控制MP的Gate電壓需要考慮到你的規格和應用情況
8 U/ c) Z* h# q也就是說,如果你的LDO應用在滿載以及無載的情況下,你的MP的Gate電壓各在幾伏,此時OP能否正常動作

1 O1 c* s& o/ l8 M除此之外,我稍微算了一下你的Vout電壓
發覺到你 ...

" K, D; j; E( I2 ^3 A7 ?$ A谢谢大大的指点，其实我做这个LDO只是为了发片论文，所以也没有具体的规格。我先做的基准源，输出的就是1.245，误差放大器和基准源中的一样，基准源工作的电压范围是1.8到8V。由于基准电压已经设计好了，就不能再变了，别的都可以改变。大大帮忙看看这种架构的LDO最好能做到什么样，给个具体的规格。
: {! |8 X* M- m谢谢大大！

finster

公式的估算是1.245=Vout*Rf1/(Rf1+Rf2)
其中1.245是依照你圖上所用的電壓,故而算出你的Vout約在3.32V
而你說你的輸出電壓為1.24V,那你這個電路圖的M9的Gate電壓就接錯了
要接多少,真的要看你自己本身的設計

) i- ?5 J! S; j: r8 `: l0 ~不過,從你上面的描述和電路圖兩相比較
發覺到問題還真多
7 g7 ^. M8 T! v2 l0 g, [電路圖上的工作電壓是3.6V,而你上面所言工作電壓在1.8V ~ 8V
6 c9 ^& C) [6 }# Z) ~兩者的規格要求是不同的,而且,若是工作電壓在1.8V ~ 8V,
那你要先確認你的OP能夠工作在1.8V ~ 8V的條件,接下來才能作LDO的模擬,而不同一開始就先用3.6V
7 V1 A& g! a  \' f% G# b0 J再者,因為你的工作電壓範圍很大,那你的OP該是用P-type input,而不是N-type input
你這兩項都完成了,才有辦法作其他LDO的模擬

fmgay

1.如何控制MP的栅极电压？也就是运放的输出电压.MP管总是不饱和，就算到线性区了Id才几个u！
& L( _: a. [; k! G7 m% |
MP的栅极电压是由负反馈环路决定的。在电路中的device的size确定的情况下，MP的栅极电压会随负载电流的变化而变化。负载电流越大MP的栅极电压就越低，也即MP的|VGS|越大。

你的电路中的MP device的size是2500u/1u，这是一个相对较大的device了，它的On电阻应该在几个Ohm的数量级，假设，保守估计 On电阻为10Ohm，输入输出之间的电压差为0.3V(如finster计算的)，那么流过MP source-drain的电流Id应该为30mA。 而你的Id在uA数量级，相差太多了
' H) l2 z: @- L# A先检查一下电路，看看每个节点的直流工作点是否正确。
       MP进入线性区的一种可能是电流Id很大，导致|Vg-Vd|>Vth，如果在电流很小的情况下MP就进入线性区那肯定别的地方出了问题。

fmgay

2.正常工作的LDO?span href="tag.php?name=AMP" onclick="tagshow(event)" class="t_tag">AMP应该工作在什么区呢？我看文献中有的说线性有的说饱和，很不解，在线性区电流应该很小啊？9 Q: R1 ~. P+
( j& d. @1 X0 q7 _: ]& O: z
- z0 Y/ V9 C$ ~4 @" q
没看懂是什么意思

fmgay

3.LDO的dropout voltage是自己随意设定还是由放大器的结构决定的？为什么？
7 M& c" p! K% {# E/ }5 t# r如果我想先看看DC的特性，用这个图先不加补偿块仿真可以吗？ 谢谢各位大大了！

% j1 o7 T# d7 ^有两种情况：

一种是MP允许工作在线性区，这时dropout voltage由MP的size和OP输出电压的下限共同决定，size越大，op输出电压的越低，则dropout voltage就越低。
6 c4 B, u- e0 T& ?' h' I
# g: L: t7 m* H6 y* W两一种情况是MP不允许工作在线性区，此时，dropout voltage一般只和MP的size有关。size越大则dropout voltage就越低。
$ T& v1 H) r  ~2 B: f0 S
从spec的角度，可以认为dropout voltage是最小输入电压和输出电压的差。当然，也有特殊情况。

USTM

小電流輸出時：MP工作在亞閾值區
大電流輸出時：MP工作在飽和區
, z) P, ~" s0 _, ]% r8 Z大電流低dropout voltage時，MP工作在線性區

122013137

原帖由 USTM 於 2009-4-29 02:47 PM 發表
: t) u$ {' G7 R/ t& f4 I小電流輸出時：MP工作在亞閾值區
大電流輸出時：MP工作在飽和區
2 c2 u; U% s; T2 o9 W3 w" c! O1 s7 i大電流低dropout voltage時，MP工作在線性區

: V- z2 w/ T# J/ {3 P这样补偿就只好动态了~？