求助，关于ldo中用随负载可变的零点进行补偿的电路
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求助，关于ldo中用随负载可变的零点进行补偿的电路
本帖最后由 一个人的江湖 于
13:36 编辑
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我用的附件中的电路，其中主要电路图如上图，外接2u负载电容。遇到的问题有 1 主极点和次主极点都很小，分别为几百hz和几khz，而补偿用的零点根据计算在900多k左右，而且这个零点很难往下降，补偿电容已经很大了。我感觉起补偿作用的零点反而是分压电阻处的零点，而不是所谓的随负载变化的零点。2 满载时，主极点是应该位于A点吧，但是怎么计算也得不到几百hz，而且当负载变化时，主极点和次主极点都会变化，主极点到底位于哪里呢？。另外增益很高，低频80多db，降不下来。我很困惑的是，工程中有用这种电路的吗？感觉理论分析的很好，但我却没有调出来。
我是新手，请论坛的各位朋友多多指点，谢谢！
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( ⊙o⊙ )?和我做的topic一样呢？3A，你还外接2uf。。。。 不怕overshot高啊？
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我见过一个反向出的LDO电路，貌似补偿是这样的
我理论计算一窍不通，只能直观的感受一下。
M12和M15组成一个放大电路，这个电路的增益受电流镜M12/M14比例，gm12/gm15控制，电路输出阻抗1/gm12。实际上是M15的栅电压放大一下，串联一个1/gm12的电阻再通过Cm反馈回来。类似于米勒补偿那个，但是没有有害的前向零点！由于信号有放大的关系，还可以减小Cm的值。
当输出满负载时（3A），输出点RC很小，做第二极点。M12的电流很大，1/gm12很小，大概可以看成一个改进米勒补偿的电路后面带一个输出级。米勒补偿控制带宽，在输出点RC之前就把增益降到1。最佳配置是Cm和1/gm12的零点能抵消RL×Cout的极点。
当输出端空载时，输出点RC很大，做主极点。M12电流很小，1/gm12很大，这样频率稍高时Cm和1/gm12的零点就起作用了，Cm没有作用了，相当于并联一个电阻1/gm12，降低了误差放大器增益但相移很小。输出级直流增益不大，高频下输出电容使增益迅速下降，在Cm和1/gm12的零点起作用以后再使环路增益降到1，相位裕度足够。最佳配置和上一个情况一样。
当输出端中等负载时，输出点RC不小，内部的极点也频率不高，1/gm12半大不小。这时寄希望与Cm和1/gm12的零点抵消RL×Cout的极点。抵消得不是很完美也没关系，只要不是太差，相位裕度不会到0，不会振荡的。最佳配置和上一个情况一样。
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good experience for me
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lz做的这个LDO很难调的，
可能本身有点问题
建议你换种结构
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<td class="t_msgfont" id="postmessage_st stage 和 2st stage尽量用L小的管子，可以降低DC增益。可能对稳定性有帮助。
输出分压那里的电容可能是为了中等负载时的稳定性做补偿的。
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zhangfuquan
多谢回复！我没有到3A，只到1A，您也是这个框架吗？您调了出来吗？
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帅哥&&我看了你发的paper了，我想知道哪里会产生零点？分明是隔离零点的架构，I FL U
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本帖最后由 一个人的江湖 于
23:07 编辑
zhangfuquan [/b
怎么会没有零点呢？cm和m12不是能产生一个零点吗？
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多谢您的关注。您的直观理解真厉害！
是的，M12，M13，M14，M15构成一个单位增益缓冲器，增益大概是Gm15Gm13/Gm12Gm14，近似为1.
满载和空载时，M12的阻抗会发生变化，所以零点的位置会随着负载的变化而变化。
但问题是是满载时我搞不清主极点在哪里，感觉似乎在A点，但是当负载电阻变化时，我发现主极点和次主极点的位置同时发生了变化，实在搞不清楚为什么。此时功率管Mp处的极点应该已经在高频gbw之外了。
我对您对空载情况的分析还不太明白，“空载时，输出点RC很大，做主极点。M12电流很小，1/gm12很大”，那频率稍高时Cm和1/gm12的零点不是就该不起作用了吗？，“输出级直流增益不大，高频下输出电容使增益迅速下降，在Cm和1/gm12的零点起作用以后再使环路增益降到1”，为什么高频下输出电容使增益迅速下降，而此时的最佳配置和满载时一样吗？去抵消主极点？ 我不太懂。
另外 根据仿真的结果来看，起补偿作用的感觉都是输出分压出处的电容，根据计算，这个所谓随负载变化的零点频率太大，怎么降低呢？提供补偿电容？或者增加采样电流比例？我试过了这两个方法，效果不明显，或是电容太大。
您有什么高见呢？多谢指点
[通过 QQ、MSN 分享给朋友]RC电路在PWM开关中的作用。==
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RC电路在PWM开关中的作用。
用户名：robshine
注册时间： 12:04:00
RC电路在PWM开关中的作用。
上面这个，我分析一下但不是很确定它的作用，还请帮忙分析分析：
1、首先输入时一个PWM波形，峰值3.2V左右，占空比30%，通过1uF（并联39k）接到NMOS的Gate极；
2、NMOS的Source极接到地，Drain极接的后端（用作升压使用），电感另一端接5V的电源。
3、NMOS型号，Rds(on) <30m欧姆，Vgs(th)最小0.7v。
目前情况是这样：
PWM输入后的电感升压可以工作，但是达不到额定要求，希望升压到10V，目前只能7V左右，把DVDD输入5V提高可以升压到10V，改PWM的占空比也可以（目前pwm输出固定不能修改）。
C91、R194、Q6把3.2V的PWM改变电平与DVDD一致，但PWM输入波形良好，Q6的D端输出PWM波形不够好(见图)。
我的两个疑问：
1、电感式升压的电压升不上去，是否跟NMOS、C91、R194有关，是否和Vgs？
2、C91，R194作用是什么？C200对PWM无阻隔作用，R194是否和R200组成了分压，来产生Vgs导通电压？
3、NMOS的D端输出波形为什么会受影响，会不会是NMOS的导通时间不够？
用户名：ShakaLeo
注册时间： 12:41:00
C91和R194的作用应该是类似“高通滤波”，使PWM端的直流或低频信号不能打开NMOS，可以保护电路中的器件。
NMOS端的波形，看上去好像是电感的大小跟PWM的频率不太匹配，试一下增大电感L16或者提高PWM的频率看看。
用户名：zjp8683463
注册时间： 13:04:00
PWM有265K，R194=39K，驱动电流太小了，MOS都没工作在开关状态
用户名：ShakaLeo
注册时间： 14:13:00
看到楼主说“把3.2V的PWM改变电平与DVDD一致”，感觉这样做好像不太好，如果把PWM的电平升至5V，那么假如PWM端由于某种异常原因输出一个持续的高电平，NMOS的G极电压可以达到约1V，已经超过了Vgs，NMOS会持续打开，可能会烧器件了。
用户名：robshine
注册时间： 15:07:00
对R194和R200的作用不是很明白，如果是分压是NMOS的G端产生导通电压，那产生的偏置是否太低了：3.2V x (10/(39+10)) = 0.65V，而NMOS的最低导通电压0.7V，是否不能确保完全导通？分析是否有误？
用户名：ShakaLeo
注册时间： 15:20:00
楼主可以这样看：对于正常的200多K的PWM信号来说，C91可近似看做短路，NMOS的G极电压不是R194和R200分压得到的，而是相当于PWM信号直接加到NMOS的G极。而对于非正常的低频或直流信号，比如持续的高电平3.2V，C91可以近似看做断路，那么NMOS的G极电压就是R194和R200分压得到的了，0.65V低于Vgs，可以避免NMOS持续打开，烧坏NMOS和电感L16。
用户名：vbcity
注册时间： 15:30:00
本帖最后由 vbcity 于
15:31 编辑
Boost DCDC电路的输出电压和占空比，电感电流的大小有着直接的联系，目前你输入的是30%的PWM信号，那么输出电压应该是5*（1/1(1-0.3))=7.14V， 大致和你的输出相当。
然后Q6 是这个波形是因为Boost没有负载， 电路工作在DCM 模式，试着加个负载看看，再量量Q6的波形就是方波了；
用户名：vbcity
注册时间： 15:38:00
补充一下，为啥不能改占空比呢？ 实际的控制器都是有反馈的。
用户名：robshine
注册时间： 18:47:00
本帖最后由 robshine 于
22:12 编辑
7# ShakaLeo
Tks ShakaLeo!
感谢ShakaLeo的梳理，明白这个开关管电路的作用。
&&这个PWM输出时软件调试已经定了，目前暂时不会进行调整，需要从硬件上去处理。
8楼：vbcity：
感谢vbcity的计算，但是我实际焊接调试的结果如下：
输入的PWM波形见下图：
如果DVDD使用5V的输入，不管我是不是加入负载，NMOS的D端输出都是不太良好的的波形（见下面的左右两个图，分别是有负载和无负载情况）。
DVDD=5V，有负载情况（负载较轻）；
DVDD=5V，空载情况：
如果将DVDD的输入提升到12V左右，根据vbcity兄的计算：Vout=12*(1/(1-0.3))=17.14V，实际输出18V左右，这与输入的DVDD 12V不太准确有关，下面是相对应的波形图。（见下面的图，分别是有负载和无负载情况）
DVDD输入12V，有负载的情况（负载较轻）：
DVDD=12V，空载情况：
用户名：ShakaLeo
注册时间： 20:06:00
如果楼主不想改变PWM的占空比和开关频率，个人觉得应该增大电感L16的值。因为从波形上看，应该是电感L16在MOSFET打开的时候储能不够，然后在MOSFET关闭的时候，释放能量的持续时间比较短，短于MOSFET关闭的时间，导致了那种不良的波形。 当DVDD增加到12V后，电感在每个开关周期储能的能量增加了，所以能够持续释放能量，波形良好。
用户名：vbcity
注册时间： 21:14:00
补充一句， Q6的那个波形我自己量过， 确实是轻负载就这样， 重负载的话，就工作正常。
然后补充一下，
最后的式子也说明了，为啥电源输入电压提高以后，电路的输出就“正常”了
用户名：ShakaLeo
注册时间： 21:33:00
多大的负载？ 开关电源的话， 轻负载的话，肯定是这样的波形的。 而且对于开关电源来说，重负载的效率更高。
@13楼的Shakaleo， 增大电感的值是没有用的。最多就是纹波小一点， 一般情况都希望电路重负载的时候工作 ...
vbcity 发表于
用户名：vbcity
注册时间： 21:43:00
LM2575是DCDC控制器，带有反馈的，所以再轻的也没问题。
人家的这个是开环的，不一样的。
用户名：ShakaLeo
注册时间： 21:49:00
这个不是DC-DC？ 带反馈的作用是根据反馈来调节占空比，达到稳压的目的。
开环的话，负载不同，得到输出的电压也就不同。
貌似跟电感输出端的波形关系不大吧？
用户名：icecut
注册时间： 22:00:00
唉。前提就是错误的怎么能得到正确的结果呢？？？？
用户名：PowerAnts
注册时间： 22:11:00
明显是菜鸟作品
1，MOS输入，是高阻，高容性的，驱动信号瞬变时，驱动信号回路会产生强烈振荡，要串入一个大于特性阻抗的电阻来消振，绝对不能用加整电路，加速电路是BJT驱动才玩的；
2，单极性3.3V方波经过电容耦合至栅极，栅极得到的是正峰到负峰等于3.3V的双极性信号，正脉冲=mgsdfdgsdfgsdfgsdfgsdfteryrtutyuy
用户名：PowerAnts
注册时间： 22:12:00
本帖最后由 PowerAnts 于
22:14 编辑
论坛有BUG，打着打着就不能输入中文，而且只能增加字付不能删除
正脉冲幅值=3.3*D, 如果占空比较大，则栅压可能不能满足导通要求。
用户名：PowerAnts
注册时间： 22:14:00
又出了一次错，NND
用户名：robshine
注册时间： 22:18:00
非常感谢各位！
我目前在升压后加的是轻负载，负载电流不会太大。
现在5V输入不能升压到额定值，只有提高输入了，但是目前已经出现两例NMOS被烧坏的情况，问题解决一个，又来了一个了。
用户名：PowerAnts
注册时间： 22:23:00
把39k改成39R，并联的电容干掉，就OK了
用户名：robshine
注册时间： 11:06:00
22# PowerAnts
回复蚂蚁：
按照你的思路修改了，去掉电容C91，把R194改为大概39欧姆，上电后NMOS直接冒烟，不可行；
把C91去掉，R194还是39K，同样NMOS直接冒烟，加上这个RC是有原因。
用户名：PowerAnts
注册时间： 11:28:00
你是用的单片机输出PWM吧？ 那是因为GPIO通常都是上拉，初始化过程整个的就是高电平，上加个10k下拉吧
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