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一个LDO的稳定性问题

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
做LDO快速响应时,仿真出如下的开环传输函数波特图和负载为0的瞬态响应。请教各位大神,如下的波特图是否稳定?个人认为是稳定的,但是瞬态仿真的结果是并不稳定,而且不是震荡的形式,而是有尖峰,怀疑不是小信号的不稳定,而是大信号的稳定性。
异常纠结,恳请大神指导!





电源上是否引入寄生的电阻,或者电感因素。
同时检查所测试的环路是否正确

稳定性应该没问题,PM达到60多度了
BTW,LZ是用什么软件仿真的?图形件很PP啊,我也想用啊

另外LDO的稳定性仿真时满载和空载时都要仿

我感觉不稳定啊,在0dB相位翻转到180

LDO的环路增益这么大?

我使用的是没有加输出稳压电容的结构。对输出电压进行微分,并反馈到功率管子的栅端,从而实现比较好的负载响应。

因为是使用的两级运放结构,并且处于输出没有负载的情况下,输出管电流只有10u。所以增益比较大。我的结构在有负载情况下是可以稳定的,就是没有负载情况下要求比较苛刻。

没负载时输出极点跑到低频去了
就有可能引起不稳定情况产生.

现在的问题是所得到的波特图不知道怎么分析,我觉得是稳定的,但是实际瞬态仿真就是不稳定。不知道该怎么分析啊。


个人理解,可以从下面方向考虑
1)上电速度
2)加负载,惭惭减小,分析AC
3)带宽.
4)仿真方法看有无错误
把第一极运放或第二极运放增益做的大一点.
如果第二极能做的很大就好了
这样可以保证二极输出为主极点

这个不是complex conjugate pole吗?产生在unit gain附近,应该不能稳定吧。我也弄得不是很清楚,就记得老板说在远高于unit gain的地方产生关系就不大,我还没仔细分析过。

对于这个问题我手头有一些资料,晚上8,9点我可以给LZ一个明确的答复
另外还是问一下,LZ是用什么软件仿真的?感觉仿真的图形很好看啊

1首先确认你的bandgap 等参考电路是否稳定。
2在正常的小信号工作时,确认SER等高速快速调整回路是否处于正常的工作状态,
3 轻负载时 你输出接点处引入的寄生极点较低,可能位于你的UGW内,这会导致不稳定。
从你上面的仿真可以看出, 如果环路测试正确的话,AC上看是稳定的,( 但要确保,你测试Ac时的输出电流是和瞬态仿真时的稳态电流
是一致的才行

请问上电速度一般会怎样影响为稳定性?

用的就是cadence呀,那我晚上等你。

Phase Margin 是否安全除了观察Gain=0时的Phase外,还要注意相位在Gain=0以后的走向是不是快速下降、不升反降等现象或对应的Gain图是否有特别的变化都是判断PM是不是安全的依据,也就是不能只看Gain=0时的Phase来判断PM是否安全。
另外还要观察PHASE=180时的频率,一般要求PHASE=180的频率要大于GAIN=0时频率的3倍以上。
从你的图上看,在GAIN=0时PM够大了,之后出现PHASE上翘,但上翘时并不是出现在PHASE=180的时候,所以我一时也无解。你电路里肯定存在一个零点,用它来进行频率补偿的,但我不解的是,为何PHASE上翘的这么厉害,在我看来应该不会超过1HZ时的相位啊。
高手再来解一下吧。
BTW,CADENCE我知道,但是你看图形是用的什么软件?spectre?印象中spcetre的界面是黑色的啊。

cadence中的仿真结果保存图片后就是这样子的了。我推到后发现那个点有两个共轭的右半平面极点,还有一些左半平面零点,所以基本能够解释那个点的相位boost,但是不知道为什么不稳定。

没负载时输出极点跑到低频去了
就有可能引起不稳定情况产生.

这个是不能稳定的
因为含有右半平面的极点
从bode图可知,
相位增加,
而增益的减速增加。
可知是右半平面的极点。
但是从bode图来看,
并没有发现点(-1,0)的左边的正穿越
详细可参考对数频率稳定性判据

这AC图只是DC为某值时的情况而已

我觉得不稳定,你把相位加上180度应该能清楚的看出来了。

仿真结果是这样的话千万别量产了,保护生态环境也好。这当然不稳定啦。

波特图是稳定的 但是稳定的很极限了 你跑跑不同的工作点 肯定有不稳定的点了

初始相位是多少?怎么像45°,10HZ那个极点处对应相位为0°?我奇怪的是为什么你的初始相位为45°,LDO就在误差放大器正或负端加小信号吧,初始相位不是应该为0或者+-180么

比较明显在unit gain附近存在complex conjugate poles,导致gain boosting,相位迅速超过180,当然不稳定了。上面的bode图给人一种phase margin超好的假象,实际上可能是相位变化太快,而扫描点有限,导致显示异常。建议大大地增加扫描点次数再仿真试试,或许bode图又是另一番景象了。

你可以用SPICE仿真下环路的零极点
也许是出现右半平面的极点了,所以出现你这种情况
另外,瞬态不稳,肯定系统是不稳定的

围观大牛们解决问题!

不懂 正在学习

学习中啊啊

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