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[参考译文] LM158QML-SP：采用 LM158QML-SP 的 4.75V 分立式负 LDO 线性稳压器电路的稳定性测试和仿真

admin
Guru**** 2928980 points

Other Parts Discussed in Thread: LM158QML-SP

请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1651973/lm158qml-sp-stability-testing-and-simulation-of-a--4-75v-discrete-negative-ldo-linear-regulator-circuit-that-implements-the-lm158qml-sp

器件型号： LM158QML-SP

您好：

在我们的项目中、我们实现了一个电路、这主要受您应用手册 “航天级 100krad–2.5V 分立式负 LDO 线性稳压器电路“中所述设计的启发。 (Chrome 扩展：/efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/www.ti.com/.../slvaey8.pdf 调整了电路、可通过–5.5V 输入电源提供–4.75V 的稳定输出电压、我们使用的是 LM158QML-SP 运算放大器。

现在、我们的电路板上已经实现了该电路、接下来我们要使用有创方法评估其稳定性、方法是通过变压器将一个小的交流信号注入反馈环路、并测量稳压器的环路增益。

并联时、我们还想在 LTspice 中对电路及其稳定性进行仿真、以便将测量结果与仿真结果相关联。

在您的应用手册中、您提供了两种输出电流条件下的环路增益仿真结果。 您能否说明这些结果是如何获得的？ 特别是、是否通过在放大器的同相输入端直接注入小交流信号来模拟环路增益、如我与您分享的 LTSpice 捕获中所示？ 使用这种方法、我获得的结果与应用手册中提供的结果类似、但不完全相同、因此我想确认所使用的方法。 能够将它应用于我们的神。

此外、在实际硬件上执行环路增益测量时、您是否有任何有关建议：

  • 将交流信号注入反馈环路的理想位置；

  • 用于计算环路增益的测量探头的位置。

提前感谢您的帮助和指导。

此致、

ELISA

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    TI__Guru**** 2928980 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    ELISA、

    • 我测试了稳定性、但没有使用您推荐的方法进行测试。  我知道您推荐的方法通常用于 LDO 稳定性分析、但对于运算放大器、我们通常使用不同的方法。   运算放大器稳定性理论和补偿方法 详细介绍了该主题。  您不必浏览该文档、但其中包含了该文档以供参考。
    • 此外、我使用了 TINA SPICE。  作为 TI 员工、根据许可协议、我不允许使用 LT-SPICE。  我将在下面发布原理图和仿真结果。
    • 对于硬件测试、我将施加与下面 TINA 中所示方法类似的负载阶跃。
    • 以下是电路的直流操作（看起来正确）：

    • 可以通过向电路输出施加瞬态负载电流阶跃来测试稳定性。  稳定性文档的图 8.3 记录了这种方法。  电路以一个大瞬态（步长）和一个或多个小瞬态（过冲）进行响应。  对于此电路、我使用±1mA 阶跃进行了测试。  阶跃大小为 1.43mV、过冲为 0.14mV。  这对应于 9.8%的过冲和 59 度 的相位裕度。  45 度以上的相位裕度通常被认为是稳定的、因此该电路非常稳定。

    • 另一种测试稳定性的方法是进行开环测试。  稳定性文档的第 3.3 节记录了该测试。  根据这种方法、相位裕度约为 62 度。  阶跃响应滞后 59 度。  这两个结果是合理的接近,并且都是非常稳定的。

    • 以下是源文件：

    e2e.ti.com/.../OP_2D00_AMP_2D00_LDO_2D00_STABILITY.zip

    希望这对您有所帮助。   

    此致、艺术

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    TI__Guru**** 2928980 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好：  

    感谢您的快速回答、这对我有很大帮助。  

    我应用了您在下图所示电路上建议的负载阶跃方法

    我得到了以下曲线:  

    我专注于负峰值、因为正峰值似乎不会出现任何过冲。

    对于负峰值、我测得了一个 2.96mV 的阶跃幅度和 68 µV 的过冲、这对应于 2.30%的过冲和大约 68°的估算相位裕度。

    这对您来说是否正确？

    在仿真中应用第二种开环测试方法时、可获得 83°的相位裕度。

    这两种方法之间的相位裕度差异似乎非常显著。

    您是否注意到我的方法中有任何可能解释这种差异的内容、或者我可能做得不正确的内容？

    感谢你的帮助。

    此致、

    ELISA

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    TI__Guru**** 2928980 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    ELISA、

    瞬态测量值非常接近我预期的值。  我同意您的方法、您的电路看起来比我的仿真更稳定、但也类似。  我同意、测得的开环和瞬态仿真之间的差异非常显著。  我不确定为什么测得的开环相位裕度如此高、但至少比瞬态结果好（也不差）。  我倾向于认为瞬态结果、并认为开环测试不完全正确。  在任何情况下、我的仿真和您的测量 结果都表明电路稳定且有很大裕量。  通常、在实验室中、我们会进行闭环瞬态阶跃测试、而不会尝试进行开环测试。  瞬态测试非常可靠且易于进行。

    如果您有其他问题、请告诉我。

    此致、艺术