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！
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？
& i3 {2 S) v  ~# q3.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？
) V7 Z2 o# R. F; u. _9 x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！


3 T, |4 `2 H1 b0 N7 r+ M% Q以下是 LDO 的相關討論:
Low Drop-Out Voltage Regulators
Rincón-Mora 《Analog IC Design with LDOs》
; ~5 T) C) e3 O$ _- q6 {& g2 e) [PMOS Low_Dropout Voltage Regulator Introduction
, D& v: H$ O4 tLCD Driver 設計術語簡介[Chip123月刊資料]
The evolution of voltage regulators with focus on LDO[NS講義]
7 v/ X9 S, q8 Z9 ^( dDesign of High-Performance Voltage Regulators

; t* t# h$ a9 M6 @7 X
  t+ B( V: F& J
/ [) g+ N" B$ E0 b9 c[ 本帖最後由 sjhor 於 2009-5-14 11:29 PM 編輯 ]

122013137

原帖由 USTM 於 2009-4-29 02:47 PM 發表
" G1 \- ^/ b& z  e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
大電流低dropout voltage時，MP工作在線性區

这样补偿就只好动态了~？

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
" a0 ~0 Z! @' k6 t) k* v大電流低dropout voltage時，MP工作在線性區

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？
4 z* R8 a8 ^9 G' }; ]$ H7 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！
* R2 C% Z8 s3 z9 k
有两种情况：
8 d' |4 Z5 i- j3 c/ V7 y9 A
" S4 M) y5 X  ~5 ?4 E- T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。

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。

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。

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+

. i' j! @5 \5 y- U3 M8 B# _
# j+ o) y% f1 c5 c- A没看懂是什么意思

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！
3 V1 ^& Z1 l& F: s4 U# s9 X) b" [, e
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。

, S; }" y9 o0 m- G9 D2 l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
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。

finster

公式的估算是1.245=Vout*Rf1/(Rf1+Rf2)
! N; n: i4 I9 D2 ~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
& h. T/ A9 }" a( u) p7 l要接多少,真的要看你自己本身的設計
- Y9 R+ e$ T0 Z; E/ H* L
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
; J1 G5 K% o- O1 ]" q8 C0 D2 c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
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
; _& I# A* E! y4 \' @3 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

flying591

原帖由 finster 於 2008-10-17 11:12 AM 發表
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
5 R+ ~/ @  D7 o+ K7 {4 M2 ]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
0 N9 O" H' T7 ?4 z
4 g2 B* Z5 U9 N/ s  u6 X除此之外,我稍微算了一下你的Vout電壓
發覺到你 ...

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。
谢谢大大！

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
! i: @" @2 M5 A. w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
& {. B9 H& ]/ K7 ^- ~
除此之外,我稍微算了一下你的Vout電壓
% F- N3 `/ A2 o# U; Z, G# x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
& c3 v0 j# W8 R% P+ o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
/ q8 v' o3 E, U; S) I
: h; n& b6 X2 @8 C3 K7 w( q2 k一般我們都是看規格再來決定一些參數值

flying591

原帖由 airy123 於 2008-10-16 07:07 PM 發表
" E; ?1 E1 S0 h: T' z' }不加补偿可以观察电路DC特性，
1 \. k$ T0 k& q; H# i4 z: _; _因为电容相对于直流是开路的，
9 ]! G( @+ `- l6 V/ {- ]只看DC特性有没有电容没有影响，
. }& _7 M5 A2 H" K0 B  N$ m" U# {我一般做电路也是这么&#35 ...

  G( w! s4 P+ I哦 那大大帮忙回答下剩下的问题
谢谢啦

airy123

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，
% S/ l# N2 s5 Z只看DC特性有没有电容没有影响，
& @3 s' W, U1 m我一般做电路也是这么调的