पी-प्रकार ट्रांजिस्टर पर आधारित एलडीओ नियामकों को आज रैखिक वोल्टेज नियामक का पसंदीदा रूप लगता है, लेकिन मैं यह सुनता रहता हूं कि मुझे स्थिरता की गारंटी देने के लिए आउटपुट कैपेसिटर (रों) को सावधानी से कैसे चुनना है। एन-टाइप ट्रांजिस्टर के साथ पुराने उच्च-ड्रॉपआउट नियामकों को यह समस्या नहीं थी। ऐसा क्या है जिसके कारण LDO कम स्थिर हैं? क्या यह पी-प्रकार ट्रांजिस्टर है? और V o u t के बीच छोटा अंतर ? दोनों? या कुछ और पूरी तरह से? और आउटपुट कैपेसिटर का ESR इतना महत्वपूर्ण क्यों है?
कम-ड्रॉपआउट (एलडीओ) वोल्टेज नियामक अस्थिर क्यों हैं?
जवाबों:
एक एलडीओ एक नियंत्रण लूप है। और सभी नियंत्रण छोरों की तरह, अस्थिरता के लिए हमेशा जगह है।
तो आप एक नियंत्रण लूप को कैसे स्थिर बनाते हैं?
- आप पर्याप्त चरण मार्जिन प्रदान करते हैं (जब चरण 0 dB अक्ष और 180 को पार कर जाता है तो चरण में अंतर)।
- 0dB अक्ष को पार करते समय ओपन लूप प्लॉट की ढलान -20db / dec होनी चाहिए
- पर्याप्त लाभ मार्जिन प्रदान करें
यदि आप एक एलडीओ की विशिष्ट ओपन लूप प्रतिक्रिया को देखते हैं, तो यह इस तरह दिख सकता है
कई पोल हैं।
- एम्प एम्प पोल - एम्पलीफायर के कारण एक पोल
- लोड पोल - आउटपुट संधारित्र और लोड के कारण पोल
- परजीवी पोल - आमतौर पर पास तत्व के भीतर (इस छवि में नहीं दिखाया गया है)।
इस छवि में एक शून्य भी है।
- ईएसआर शून्य - आउटपुट कैपेसिटर के कारण एक शून्य
यदि आप एक स्थिर लूप के बिंदु 2 को देखते हैं, तो यह कहता है कि ढलान -20db / dec होना चाहिए।
खैर, क्या हुआ अगर ... शून्य कभी नहीं था। इसका मतलब है कि ढलान जब 0db से टकराता है, तो -40db (दो पिछले ध्रुवों के कारण) होता है। अस्थिरता।
0db अक्ष से पहले एक शून्य जोड़ना, सिस्टम को स्थिर बनाता है।
सिस्टम में एक शून्य जोड़ने का सबसे आसान तरीका संधारित्र के ईएसआर के माध्यम से है। आपको किसी भी संधारित्र की आवश्यकता है, इसलिए आप यहां एक पत्थर से दो पक्षियों को मार रहे हैं।
ईएसआर मायने रखता है, क्योंकि यह शून्य के प्लेसमेंट को नियंत्रित करता है। यह इतना कम होना चाहिए कि आप 0db अक्ष को पार करते हुए -20db / dec प्राप्त कर सकें, लेकिन इतना कम कि लाभ अगले ध्रुव से पहले 0 dB से कम हो (आमतौर पर पैरेस्टिक्स के कारण)।
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मुझे यह अजीब लगता है कि वास्तव में ढलान का स्थायित्व पर सीधा प्रभाव पड़ता है। क्या वास्तव में इसका मतलब यह नहीं है कि एक -20dB ढलान -90 ° के चरण की गारंटी देगा, जिसका अर्थ है अनंत लाभ मार्जिन, जबकि A -40dB ढलान -180 ° तक चरण छोड़ देगा, सीमित लाभ मार्जिन दे सकता है जो काफी हो सकता है कम?
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मिस्टर मिस्टीर
यह और LvW का उत्तर दोनों महान हैं और मेरे प्रश्न के विभिन्न भागों का उत्तर देते हैं। दुर्भाग्य से, मैं केवल एक को स्वीकार कर सकता हूं, इसलिए मैं उस एक को चुन रहा हूं जिसे अधिक वोट मिले।
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एडम हॉन
" एन-प्रकार ट्रांजिस्टर के साथ पुराने उच्च-ड्रॉपआउट नियामकों को यह समस्या नहीं थी। "
इसका उत्तर इस प्रकार है: नियंत्रण तत्व के रूप में उपयोग किया जाने वाला एनपीएन-प्रकार का ट्रांजिस्टर एक सामान्य-संग्राहक कॉन्फ़िगरेशन में संचालित होता है (कलेक्टर क्षमता एमिटर से अधिक होनी चाहिए)। इसके विपरीत - जैसा कि चित्र में दिखाया गया है (efox29 द्वारा प्रदान किया गया है) - pnp प्रकार में एक कलेक्टर प्रतिरोध (वोल्टेज विभक्त) होता है और लाभ के साथ एक सामान्य-एमिटर एम्पलीफायर के रूप में काम करता है। इसलिए, गैर-चालान। opamp इनपुट विभक्त श्रृंखला (कुल नकारात्मक पाश लाभ के लिए) से जुड़ा हुआ है।
इसका मतलब है: एक एमिटर रेसिस्टर के साथ एनपीएन ट्रांजिस्टर एक एमिटर फॉलोअर के रूप में काम करता है, जो कि एक गैर-इनवर्टिंग लाभ से कम है, जो एकता से कम है (और ओपैंप इनपुट टर्मिनल का उपयोग करना चाहिए)। स्थिरता के बारे में यह महसूस करना महत्वपूर्ण है कि, इसलिए, pnp केस के साथ तुलना में कुल लूप लाभ बहुत छोटा है। परिणामस्वरूप, स्थिरता की समस्याएं कम हो जाती हैं (या यहां तक कि गायब हो जाती हैं)। हालांकि, एक नुकसान के रूप में, छोटे लूप लाभ पूरे एलडीओ के विनियमन गुणों को कम कर देता है।
मुझे लगा कि एलडीओ पी-चैनल एफईटी पर आधारित थे, पीएनपी बीजेटी (?) पर नहीं।
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पीटर मोर्टेंसन
यह या तो हो सकता है - उदाहरण के लिए LM2940 एक PNP BJT संस्करण है।
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केविन व्हाइट