Low-Dropout 调节器后级应用LC滤波器指导

　　前言

　　随着电池供电设备和手持设备的发展,Low-Dropout（LDO）调节器得到了广泛应用， 其具有很多优点：

　　1. 应用方便，外部器件只需要两个电容；

　　2. PNP型和P-MOSFET型主功率管能使输入电压与输出电压之间的压差很小；

　　3. 具有非常低的噪声和很高的电源脉动抑制能力，并且具有很好的Load Transient和Line Transient能力等等。

　　LDO 环路稳定性

　　一旦电气特性（比如输出电压、带载 能力、dropout 电压、静态电流等）满足 客户的需求， 我们就只需要关心客户系统 的应用条件和工作环境下LDO 是否能保持 输出电压的稳定。LDO 调节器一般如图1 所示，为一个典型的闭环反馈系统。为了 测试LDO 闭环系统是否稳定，常用的分 析工具为伯德图，环路的增益和相移都是 频率的函数。相位裕量定义： 环路增益为 0dB 时的相移-180o。一个稳定的环路至少 需要20o 的相位裕量，所以测试一个环路 的稳定性，一般采用网络分析仪测量环路 的伯德图。

　　LDO 的PNP 主管一般连接成共发射极 结构，这种结构使得LDO 在低频段具有两 个主极点，其一是LDO 内部补偿极点，而 另外一个是由输出电容和负载等效电阻构 成。每个极点贡献-90o 相移，如果一个系统只有两个极点就会导致相位裕量为0， 从而使得系统由负反馈进入正反馈，导致 输出不稳定。为了使LDO 输出稳定，在环 路中必须增加一个零点，其在环路中贡献 +90o 相移，从而保证一定的相位裕量。

　　等效串联电阻(Equivalent series resistance）是电容的一个固有特性，其 与电容相串联，从而形成一个零点，该零 点用来消除一部分负相移，从而保证相位 裕量大于0，这就是LDO 的输出都要接输 出电容的原因，其典型应用电路如图2 所 示。

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