帶有負(fù)載的線性穩(wěn)壓器
發(fā)布時間:2013/7/30 21:09:45 訪問次數(shù):890
當(dāng)輸入和負(fù)載的直流和交流特性變化的時候,PIC16F819-I/P電源電路還能夠提供穩(wěn)定的輸出,這是電源電路最重要的特性。這也是反饋和穩(wěn)壓的聯(lián)系如此緊密的原因。對于電壓穩(wěn)壓器,如圖5.1所示,負(fù)反饋環(huán)路對輸出電壓進(jìn)行并行采樣,從而保證負(fù)
載電流的變化對輸出電壓沒有什么影響,并且通過對直流參考電壓V REF和VOUT的感應(yīng)電壓(通過反饋電壓Vfb)建立“短”回路,從而把參考電壓VREF和輸出電壓VOUT聯(lián)系起來。然而有限的環(huán)路增益限制了“虛短”的性能,從而使得負(fù)載調(diào)整率和線性調(diào)整率不為零,也就是當(dāng)負(fù)載電流和輸入電壓改變時,輸出電壓VOUT會有比較小改變的原因。
對于電池供電的便攜式應(yīng)用,電流大小的變化可能達(dá)到幾個數(shù)量級,從待機時的l~lO_uA到重負(fù)載時的50~150mA。這種變化對于穩(wěn)壓器輸出的頻率響應(yīng)有很大的影響,而輸出則必須一直保持穩(wěn)定。輸出電容ESR的容差和溫度變化則使得輸出濾波器的變化加劇,迫使設(shè)計者在設(shè)計時必須考慮最差條件,在環(huán)路增益和帶寬之間進(jìn)行折中,而這兩者都會限制電源的調(diào)節(jié)功能。
今天在大多數(shù)的便攜式電子設(shè)備中,線性穩(wěn)壓器的功率和能量都來自于片上的或者片外的開關(guān)AC-DC或者DC-DC轉(zhuǎn)換器,而達(dá)些開關(guān)轉(zhuǎn)換器都帶有系統(tǒng)性的交流波動,這些交流波動的頻率都在其相應(yīng)的開關(guān)頻率和相關(guān)的諧波頻率上。但是代價是更多的漏電流,換句話說也就是更短的工作時間。高電源電流在輕負(fù)載下更容易出現(xiàn)問題,而輕負(fù)載則是移動設(shè)備的普遍工作狀態(tài),因為電池工作時間主要由靜態(tài)電流決定。然而不幸的是,限制偏置電流會使得環(huán)路增益和帶寬受到限制,降低了線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率在交越頻率附近的性能,特別是在穩(wěn)壓器單位增益頻率及其以上的時候,這時反饋已經(jīng)沒有任何作用了。本章的目的就是要研究線性穩(wěn)壓器的穩(wěn)定性條件,弄清楚它們對環(huán)路增益和帶寬的影響,以及它們對由負(fù)載突變引起的,和電源抑制比變化的影響。順便提一下,負(fù)載調(diào)整率和線性調(diào)整率與大信號直流性能相關(guān),負(fù)載突變和瞬態(tài)變化時由大信號和小信號引起的V()UT變化相關(guān),而電源抑制比則和小信號交流作用有關(guān)。
當(dāng)輸入和負(fù)載的直流和交流特性變化的時候,PIC16F819-I/P電源電路還能夠提供穩(wěn)定的輸出,這是電源電路最重要的特性。這也是反饋和穩(wěn)壓的聯(lián)系如此緊密的原因。對于電壓穩(wěn)壓器,如圖5.1所示,負(fù)反饋環(huán)路對輸出電壓進(jìn)行并行采樣,從而保證負(fù)
載電流的變化對輸出電壓沒有什么影響,并且通過對直流參考電壓V REF和VOUT的感應(yīng)電壓(通過反饋電壓Vfb)建立“短”回路,從而把參考電壓VREF和輸出電壓VOUT聯(lián)系起來。然而有限的環(huán)路增益限制了“虛短”的性能,從而使得負(fù)載調(diào)整率和線性調(diào)整率不為零,也就是當(dāng)負(fù)載電流和輸入電壓改變時,輸出電壓VOUT會有比較小改變的原因。
對于電池供電的便攜式應(yīng)用,電流大小的變化可能達(dá)到幾個數(shù)量級,從待機時的l~lO_uA到重負(fù)載時的50~150mA。這種變化對于穩(wěn)壓器輸出的頻率響應(yīng)有很大的影響,而輸出則必須一直保持穩(wěn)定。輸出電容ESR的容差和溫度變化則使得輸出濾波器的變化加劇,迫使設(shè)計者在設(shè)計時必須考慮最差條件,在環(huán)路增益和帶寬之間進(jìn)行折中,而這兩者都會限制電源的調(diào)節(jié)功能。
今天在大多數(shù)的便攜式電子設(shè)備中,線性穩(wěn)壓器的功率和能量都來自于片上的或者片外的開關(guān)AC-DC或者DC-DC轉(zhuǎn)換器,而達(dá)些開關(guān)轉(zhuǎn)換器都帶有系統(tǒng)性的交流波動,這些交流波動的頻率都在其相應(yīng)的開關(guān)頻率和相關(guān)的諧波頻率上。但是代價是更多的漏電流,換句話說也就是更短的工作時間。高電源電流在輕負(fù)載下更容易出現(xiàn)問題,而輕負(fù)載則是移動設(shè)備的普遍工作狀態(tài),因為電池工作時間主要由靜態(tài)電流決定。然而不幸的是,限制偏置電流會使得環(huán)路增益和帶寬受到限制,降低了線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率在交越頻率附近的性能,特別是在穩(wěn)壓器單位增益頻率及其以上的時候,這時反饋已經(jīng)沒有任何作用了。本章的目的就是要研究線性穩(wěn)壓器的穩(wěn)定性條件,弄清楚它們對環(huán)路增益和帶寬的影響,以及它們對由負(fù)載突變引起的,和電源抑制比變化的影響。順便提一下,負(fù)載調(diào)整率和線性調(diào)整率與大信號直流性能相關(guān),負(fù)載突變和瞬態(tài)變化時由大信號和小信號引起的V()UT變化相關(guān),而電源抑制比則和小信號交流作用有關(guān)。
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