一種快速響應(yīng)LDO環(huán)路設(shè)計

C3與M81的源極和緩沖級中的Q98的基極相連。對于大信號，如果將共源連接的M81管看作是共漏連接(電壓緩沖)，則M81的源極電壓隨Vfb信號變化；如果忽略Q1，Q95的射極電阻的影響，則C3與C4，C5可看作是電容分壓連接，故其中點(Q98基極)電壓，也將隨Vfb信號變化。對于快速變化的Vfb信號，C3提供了一條由反饋信號到調(diào)整管柵極的快速傳播路徑，而且由于該路徑將壓差放大器旁路，該路徑對反饋信號無增益，避免了由于對調(diào)整管的過分的開關(guān)控制造成的輸出電壓在瞬態(tài)的上沖和下沖。

3.2 共模抑制比(CMRR)

在共模信號下，假設(shè)M81有動態(tài)電流i1，則i1經(jīng)電流鏡映射到Y(jié)節(jié)點的電流為i2；而M82在共模信號下，有動態(tài)電流i3到Y(jié)節(jié)點，在忽略背柵效應(yīng)、溝道調(diào)制效應(yīng)等二級效應(yīng)和電路失配的情況下，i2與i3相等，即Y節(jié)點無凈動態(tài)電流，故共模信號不引起輸出電壓的變化。

在實際電路中，由于各種非理想情況，如電流鏡的失配，差分管跨導(dǎo)的失配等，共模信號會引起輸出電壓的變化。為簡化分析，這里將各種失配集總為電流鏡M105，M106跨導(dǎo)的失配△g，若M105的跨導(dǎo)為g，則M106的跨導(dǎo)為g+△g，并令輸出節(jié)點Y的阻抗為ro，M88，M89的輸出阻抗為r1，差分管跨導(dǎo)為g1，有：

在差模信號狀態(tài)下，令M81，M82的跨導(dǎo)g1，M106，M82的輸出電阻為ro106，ro82，則差分對的跨導(dǎo)為：

4 仿真及分析

圖4為快速響應(yīng)仿真，可以發(fā)現(xiàn)對于Vout信號10 mV的上跳和20 mV的下跳，誤差放大器的輸出電壓有上百毫伏的跳變。因此對于輸出電路較小的變化，可以很快地傳輸?shù)秸`差放大器的輸出，從而調(diào)節(jié)傳輸管。

圖5為加電容C3前后(左圖為無C3，右圖為有C3)，負(fù)載電流發(fā)生50 mA跳變時，系統(tǒng)輸出電壓的變化。對照兩圖，可以看到，當(dāng)無C3時，輸出電壓發(fā)生了振蕩，而加入C3后，輸出電壓單調(diào)變化。圖6為誤差放大器的幅頻和相頻響應(yīng)曲線。

5 結(jié) 語

本文根據(jù)LDO穩(wěn)壓器的結(jié)構(gòu)特點，設(shè)計了一種快速響應(yīng)通路，通過對高頻或快速變化的輸出電壓反饋，使誤差放大器輸出一個大的電壓響應(yīng)。該電路具有響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性好的特點，可廣泛應(yīng)用于不同的低壓差線性穩(wěn)壓器。