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？
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！


2 e. R  H6 ~- @以下是 LDO 的相關討論:
- S, Y9 I7 P0 q( VLow Drop-Out Voltage Regulators
Rincón-Mora 《Analog IC Design with LDOs》
% `1 i- N8 `: Y$ t! rPMOS Low_Dropout Voltage Regulator Introduction
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]
3 d8 ]- k/ N2 I1 {Design of High-Performance Voltage Regulators



  w0 M& F% h, I[ 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，
, [1 `, e3 [; L) `  B! E+ n因为电容相对于直流是开路的，
只看DC特性有没有电容没有影响，
, X9 O% B! ~  I" E6 E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
; `1 f7 X' U: b( b- t- L; g不加补偿可以观察电路DC特性，
6 B9 B8 u+ y- o, I/ ?' ^因为电容相对于直流是开路的，
只看DC特性有没有电容没有影响，
, a9 w2 x1 c& i' ~# Y0 S) f我一般做电路也是这么&#35 ...

5 c' m9 _( F+ {8 M) l, W哦 那大大帮忙回答下剩下的问题
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
, @7 C) `; D3 ~" W3 m' e: x+ i# S2 }9 x' x
除此之外,我稍微算了一下你的Vout電壓
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
4 c  m$ ]& o$ U/ F  T6 W; }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
" |7 ?3 b! P. n! W  D不然這種規格的LDO會有問題
; @& b& X3 r" c, w% w
  O! }5 f5 e: ]" W: C8 D# q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
$ |5 C& H' ]4 K* `4 l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

除此之外,我稍微算了一下你的Vout電壓
4 |' r: e" |% X5 X, v* u' u% ^5 N' c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

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
4 g9 n, b' E7 K; L1 A: E' C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
7 |7 E, z0 G, ^0 H要接多少,真的要看你自己本身的設計

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
$ |& ?/ i$ M+ J5 e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
& i( B! m. P- u/ i兩者的規格要求是不同的,而且,若是工作電壓在1.8V ~ 8V,
- T$ B+ ]6 ~, p' E. x  y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
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
: m) D( ]$ B- \! i% W3 o8 I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！
) D7 m8 f$ t* R5 C7 \
1 O+ ]3 u, o1 H7 l# o* @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。
- J; K% k/ R2 T! \& V
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
& f* k' ~( o7 `& F1 `2 p1 A先检查一下电路，看看每个节点的直流工作点是否正确。
1 G) F. {) J( Q- }' v       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+

8 \# w5 m* O& T3 L6 z
7 ^8 f9 Q$ ^2 k: C  R8 P3 U7 U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！

/ W* r% d3 k5 n有两种情况：

- H1 E* m0 E  `3 g6 a3 q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。
  k8 q; Y# _- _3 O0 B6 Q  i
3 }7 M$ o% u5 D9 [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。

+ t3 r; U$ |) g" K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
  R* d0 s6 ^, o* q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
5 i! D6 a  c" d8 j) V; u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

8 v5 G( U* w0 l# \$ q
这样补偿就只好动态了~？