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你好,我在做一个LDO的仿真,通过仿真验证了不同运放对LDO输出电压纹波的影响。仿真设置输入电压为5.5V,并且有一个峰峰值为50mV,200kHz的三角波纹波。输出设为5V。
仿真结果如下,OPA551增益带宽3MHz:输出纹波3.36mV;OPA552增益带宽12MHz,输出纹波1.5mV;TLV172增益带宽10MHz,输出纹波18.49mV。下面是仿真模型和输出纹波仿真图。
我的理解中,增益带宽越高输出纹波越小,但是仿真结果却不是这样,是仿真模型有问题吗,还是有运放其他参数有影响。可以详细解释一下吗,谢谢。
您好,
运放仅是LDO的一种负载,您为什么要研究运放对LDO的影响?不同的运放工作电流是不一样的,那么对LDO输出电流的能力的要求也是不一样的,LDO输出电流越大那么它的输出电压纹波也相应增大,这应该是LDO输出电压纹波与输出电流的关系。
为什么说“增益带宽越高输出纹波越小”?或许您可以到电源管理版块咨询电源工程师,以研究哪些因素会影响LDO的输出纹波。
仿真设置输入电压为5.5V,并且有一个峰峰值为50mV,200kHz的三角波纹波。输出设为5V。
您在输入端加纹波,应该是想仿真LDO的PSRR与内部误差放大器的哪些参数有关,但是这个不能单独看运放的性能来决定的,它是与整个LDO的开环增益有关的,具体查看文档 Understanding PSRR in LDO:
的确,LDO的PSRR跟很多参数有关,不单单取决于运放的性能,但是在其他参数都一定的情况下(一样的输出电流,一样的输出电压),只有运放不一样,这种情况下,不能通过单一变量来确定增益带宽积对输出纹波的影响吗?
在您上述条件下,如果要对比放大器对LDO的影响,结合slyt202.pdf文档的分析,您可以从下面思路考虑:
您输入的纹波的频率是200khz,通过slyt202.pdf文档如下截图的描述且文档Figure 2. PSRR curve曲线,可以知道,这是PSRR曲线的区域3,区域3中,反馈回路的影响很小,因此输出电容器与从VIN到VOUT的任何寄生参数一起占据主导地位。栅极驱动器以高频驱动pass-FET gate的能力也对区域3产生影响。是误差放大器驱动pass-FET gate,因此我想对比放大器对LDO的影响,应该主要看放大器的高频驱动能力。
OPA551 OPA552是功率放大,输出驱动能力远大于TLV172,因此可解释使用OPA551 OPA552作为LDO的误差放大器时的纹波比TLV172小的多。
OPA551 OPA552的对比只能从带宽方面考虑了,OPA552带宽高所以纹波较小。
很抱歉,文档里没有提及PSRR的来源,但是我找到了一些测量LDO PSRR的一些相关资料,希望对您有帮助: