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关于LDO在输入电压较高时的PSR变差的原因

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
如题,现在正在改进的一款LDO,输出200mA的电流,Cout有4.7uF ,输出电压选择默认值为1.8V。输入电压从2.7到7.5变化。输入电压从2.7V上升时,在2.7到6V左右,电路的PSRR都还不错,在输入电压时6V的时候,PSRR的直流增益可以达到-82DB。但是输入电压从6V继续上升的时候,PSRR开始变差,输入电压为7.5V的时候,PSRR的直流增益只有-36db。我想原因是不是这样的,因为输出电压时1.8V,当输入电压变的较高的时候,power mos的沟道长度调制效应非常明显,这个时候环路的调节作用变的比较弱了,输出电压保持稳定的能力较低压时变的弱了,所以PSRR变的差了。
请各位做过LDO的指点指点。

一般认为PSRR是gain的倒数
7.5V是一个很尴尬的电压,您用的什么工艺?
2.7V~7.5V转1.8V,效率很差的,一定要用LDO吗?

CSMC .5 的工艺,输出电压其实是从1.1到3.3 通过选择逻辑信号,用在soc上的,电压高时效率肯定差的很。但是一般的正常输入电压估计是4.2V左右。

如果电路是用5V器件设计的,那么在7.5V性能变差是正常的。

理论上来说PSRR的直流增益由环路增益的直流增益来决定,电压不同时仿真的偏差也就几个db并不大,按说直流增益不该偏差那么大。运放用实际是一个一级的对称结构的运放,只是有一个电流放大级,相当于输入跨导放大了。有木有可能电源电压7.5v的时候,可能输出电压也有6V左右了,这样运放是不是有点偏离线性放大区了。

检查检查漏电吧,高压下面,衬底漏电太严重了会导致运放Gain下降的

LDO的最后一级power pmos,source是Vdd=7.5, drain是Vout1.8V,这样Vds=5.7V。
这个Vds太大了,在mosfet的Ids VS Vds曲线发生偏离(NMOS上翘,PMOS下滑),难以保持线性。

锂电池供电?
3-4.2V?

不是吧,其实这是一个给cpu供电的PMU芯片里的一个LDO

我后来想想可能是这个原因,回头仿以下MOS管的I-V特性曲线看看



很有可能是你的op-amp的某些管进入线性区了,导致gain下降。仿一下DC查一下。

电源电压时7.5V的时候,运放的输出级电压可能已经被拉高到6V左右,输出级的NMOS的D端电压也被拉到这个高,这个时候NMOS基本已经偏离了线性放大区,我猜可能是这个原因导致的。有一个疑问是:7.5V和5V电源电压两种情况的闭环增益的直流值差不多,按说我PSRR的直流值应该就是由闭环增益的直流值来决定的,是不是电源电压较高的时候,NMOS有些偏离了线性放大区导致了系统的非线性?这对PSRR有这么大的影响吗?

“闭环增益的直流值”是什么意思呢?不应该是开环增益吗?不知道你的结构,还有一个可能是你的op-amp的偏置电流有可能随着VDD增大而增大,这样也会导致你的gain变低

整个环路的直流增益因该是肯定降低了,不知道有没有仿真体现?
按理说偏置用的带隙基准源的话,psrr应该比较大,个人比较倾向于运放的输出管工作区间的变化

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