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LDO 环路小信号稳定,在200mA重载下震荡

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
大神在么?小妹在仿LDO时出现很诡异的现象
LDO的小信号环路仿真增益75dB,PM有65以上,按理说这样的稳定性应该算比较好的了
但是在给LDO上电过程中出现震荡,而且是没有衰减的震荡
已经反复仿真多次了,问题还是出现在LDO的使能控制信号那边
我采用的使能控制就是开关运放的输出端与功率管的栅端控制
为什么这样的使能控制能够引起系统的震荡呢?
求大神指个明路!

你仿真小信号时,带了200mA的负载没?如果没有带,那仿真的相位裕度是假的!

0~200mA下面所有负载相位裕度都能保证?

必须带了啊使能控制如果一下子跳到重载是会震荡的
使能控制如果起跳到轻载(1mA)是不会震荡的
重载下的PM能达到65,轻载时能达到七八十,相位裕度是够的

重载下相位裕度65,轻载能达到70多,轻载我是1mA,空载更高重点是上电到轻载时不会震荡
但是上电到重载就等副震荡
频率大概是单位增益带宽那么多

你的意思是LDO 加 200mA电流,然后VOUT建立起来后就一直振荡?如果先空载上电,然后再负载200mA电流呢?

看个结构线

片外补偿么?有电路结构大家才好分析

那样不会震荡,是能够正常工作的

就是一开始负载200mA,上电过程中振荡,上电完后稳定不振荡是吧?
在上电过程中是否功率管电流过大,然后过流了?

最好有个图

才便于分析

仿真设置?负载用理想电流源or电阻?电路结构?关键节点波形?说清楚点比较好

你把仿真精度提高看一下。

不,如果是上电到重载的,电路会一直震荡如果上电到轻载不会震荡,从轻载跳重载也不会震荡(在某些corner下也会震荡)

这说明很可能是LDO的稳定性不够,建议将负载DC电流从200mA逐渐调小看在那个值能稳定,例如100mA、50mA,这样能
判断出LDO离稳定差多少。
另外一个稳定性测试是负载200mA电流,将负载电容分别加大2倍和3倍,看能否稳定

负载电容原来是2.2u,resr=10m现在改大为4.7u,resr=5m,会有些许震荡,在30us后就稳定下来了
看来还是系统稳定性稳定
但是这个稳定性是由上电引起的,而环路稳定性仿真也看不出来问题在哪儿
自己想的 震荡的条件是环路上电的时候有个正反馈引起电路稳定不了
但是仿真又看不出什么原因

在上电时,功率管的栅端会一下子拉低导致有很大的电流,然后通过反馈电压将栅端拉高。但是过程较为缓慢,可能是栅端的电容不够大,充放电速度较慢导致的。
过流是什么意思?
能够引起电路震荡么?

上电的时候,功率管的电流可能会远大于200mA,过流电流设计得不好的话就可能振荡。
是那家的工艺啊,可能因为model或者提取版图参数不够准确,所以导致仿真稳定性与实际情况相差大。
或可用charter和hhnec的model仿真下这个电路,例如用的管子model名字为NMOS,就把其它工艺里面的model名字改为NMOS来仿真,
看看是否结果近似。
还是建议负载DC电流从200mA逐渐调小看在那个值能稳定,这个测试也能反映出稳定性的变化

首先想先看一下结构。二是是否还有其他的环路(而不仅仅是主环),这些环是否稳定。三是你用什么方法仿真,怎么断的环。还有仿真的电路设置。
假如说用高精度trap仿transition会振荡,说明这个电路确实有振荡的可能,稳定性不够robust

200mA你用的理想电流源还是等效电阻?

你在上电时,给的负载还是200mA,请问瞬态时,最大工作电流是多大,你看了400mA下的相位裕度吗?

是smic40 工艺,而且还是前仿我用的virtuoso跑的仿真,也用hspice跑过这个电路
都会出现这样的问题
要求最大负载电流是200mA
这个过流电路有什么具体点的方法么?

我用的结构很简单,一个ota加一个pmos源跟随器最后接了一个功率管,采用的是动态零点补偿
环路仿真用的virtuoso里的std ,在ota 的输入端与反馈电阻之间接的std,小信号看增益跟相位裕度
动态零点补偿的环路也是在功率管的漏端与ota输出端之间


最大的负载就是200mA,我就在重载下仿相位裕度的轻载的相位裕度比重载时更好



回复 12# semico_ljj

这个是结构图,结构很简单一个ota运放,一p管的源跟随器做buffer,一个功率管
在ota输出端与功率管漏断有个动态零点补偿电路
问题出在pd_en上电时整个环路震荡,但是仿小信号时pm在六七十
刚刚有个大神说可能是上电时功率管出现很大的电流引起过流

弱弱问下这个是什么,,怕自己不识货,下了也看不懂
是什么license么?

smit40工艺,有可能是因为数字工艺和深亚微米导致仿真不准,毕竟是很新的工艺,有机会用TSMC的模型验证下。
200mA/2uF时候,仿真得出的这个增益裕度和相位裕度是多少啊?
LDO输出是多少V,200mA/2uF振荡时候的频率和振幅是多少?

电源电压3.3v,输出1.1v,增益75dB,相位裕度70,震荡频率与单位增益带宽差不多1M,幅度很小,几mV以内
如果仿真很长时间,看上去只是一根比较粗的线

仿真STB的时候除了相位裕度,还会出一个增益裕度参数的,这个增益裕度是多少啊?
这样说仿真的时候已经有振荡现象了啊?

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