LDO培训讲义ppt课件.ppt

,通用模拟类集成电路的测试方法,1,常见的通用模拟类集成电路1、三端稳压器如7805、79052、低压差稳压器LDO如AMS1117、SPX11173、运算放大器如OP07、LM358、LM3244、电压监测复位芯片MAX809、IMP809,2,标准稳压器和LDO的差异稳压器是使输出电压保持稳定的器件。传统的线性稳压器，如78xx系列的芯片通常使用PNP调整管，要求输入电压要比输出电压高出2v3V以上，否则就不能正常工作。但是在一些情况下，这样的条件显然是太苛刻了，如5v转3.3v,输入与输出的压差只有1.7v，显然是不满足条件的。针对这种情况，才有了LDO类的电源转换芯片。,3,4,LDO：(lowdropoutregulator)低压差线性稳压器，其基本电路可由串联调整管PMOS、取样电阻Rf和Rs、比较放大器A组成。取样电压加在比较器A的同相输入端，与加在反相输入端的基准电压Uref相比较，两者的差值经放大器A放大后，控制串联调整管的压降，从而稳定输出电压。,LDO的内部框图,LDO工作原理:VOUT=（Rf+Rs）/Rs*Vref,5,供电过程中，输出电压校正连续进行，调整时间只受比较放大器和输出晶体管回路反应速度的限制。实际的线性稳压器还应当具有许多其它的功能，比如负载短路保护、过压关断、过热关断、反接保护等，而且串联调整管也可以采用NMOS,NPN。,6,LDO的主要参数及意义,1、输出电压（OutputVoltage）在一定的输入电压及输出电流（负载）的条件下，其输出电压的大小2、最大输出电流(MaximumOutputCurrent)在一定的输入电压下，输出电流增大到输出电压下降到一定程度（90%nom）时，此时的输出电流。3、输入输出电压差（DropoutVoltage）在一定的输出电流下，输入电压下降到，输出电压不再维持在一个恒定电压（95%nom）时的输入、输出电压差。4、接地电流(GroundPinCurrent)也称静态电流，从IC的GND脚上流出的电流，也可以定义为输入、输出电流之差。（参考电压，采样电阻，误差放大器消耗电流）。5、负载调整率(LoadRegulation)是衡量LDO在负载电流变动的情况下，输出电压保持恒定的一种能力6、线性调整率(LineRegulation)反映输入电压变化的时候对输出电压的影响的一个参数。7、电源抑制比(PSSR)是衡量LDO对输入电压电源变动抑制的一种能力，与线性调整率不同的一点是，纹波抑制比需要考虑很宽的频率范围。,7,1.输出电压（OutputVoltage）,在一定的输入电压及输出电流（负载）的条件下，其输出电压的大小。固定输出和可调节输出两种类型固定输出电压的稳压器使用比较方便，而且是经过生产厂家精密调整的，所以稳压精度很高。但是其设定的输出电压数值均为常用电压，不可能满足所有的应用需求。可调输出的稳压器，对外接元器件参数的精度和稳定性要求较高。,8,2.线性调整率（LineRegulation）,线性调整率定义了输入变化对输出的影响，即在负载一定的情况下，输出电压变化量和输入电压变化量之比。公式：线性调整率=由于线性调整率还取决于通路元件的性能和闭环DC增益，在考虑线性调整率时常常不包括压差操作。因此，线性调整率的最小输入电压必须高于压差。,9,2.负载调整率（LoadRegulation）,负载调整率是衡量LDO在负载电流变动的情况下，输出电压保持恒定的一种能力。是在给定负载变化下的输出电压变化，这里的负载变化通常是从无负载到满负载。公式：负载调整率=负载调整率体现了通路元件的性能和稳压器的闭环DC增益。闭环DC增益越高，负载调整率越好。和线性调整率一样，负载调整率和误差放大器的放大倍数A及调整管的跨导有关，为了减小负载调整率可以提高这两个量的值。,10,压差在一定的输出电流下，输入电压下降到，输出电压不再维持在一个恒定电压（98%nom）时的输入、输出电压差。在压差条件中，通路元件在线性区（可变电阻区）工作，相当于一个电阻。对于现在的LDO，通路元件通常采用PMOS或NMOSFET来实现，这可实现低至30mV到500mV的压差。输出电流越大，压差将越大。看7805的DataSheet可知，负载为1A的时候，电压降下量为2V，也就是说要维持5V的输出，输入电压必须在7V以上,3.压差（DropoutVoltage）,11,关于Dropout测试参数的几点说明,/TPS7250Q5VvoidPASCALDropout_Voltage_100MA(double*ResultValue,intResultNum,int*UsedChannel)SET_VI5A(1,FVMI,4.88,V,200,MA,0,0,0);/VINSET_VIS(1,FVMI,0,V,5,MA);/ENDelay(2);SET_VI5A(2,FIMV,-100,MA,10,V,0,0,0);Delay(10);mid=VI5A_MEASURE(2,5)-10*1e-3;*ResultValue=4.88-mid;SET_VI5A(2,FIMV,0,MA,20,V,0,0,0);SET_VIS(1,FVMI,0,V,50,MA);/ENSET_VI5A(1,FVMI,0,V,200,MA,0,0,0);/VINSET_VI5A(2,FVMI,0,V,200,MA,0,0,0);/VOUT,/TPS7333Q3.3VvoidPASCALDropout_Voltage(double*ResultValue,intResultNum,int*UsedChannel)doubleTEMP;SET_VI5A(1,FVMI,3.4,V,200,MA,0,0,0);/VINSET_VIS(1,FVMI,0,V,20,MA);/ENDelay(2);SET_VI5A(2,FIMV,-100,MA,5,V,0,0,0);/VOUTDelay(10);mid1=VI5A_MEASURE(2,5);TEMP=mid1*0.98;for(VIN=3.4;VIN3;VIN=VIN-0.005)SET_VI5A(1,FVMI,VIN,V,200,MA,0,0,0);/VINDelay(10);mid4=VI5A_MEASURE(2,5);if(mid4TEMP)break;*ResultValue=VIN-TEMP;SET_VI5A(2,FIMV,0,MA,5,V,0,0,0);/VOUTDelay(2);SET_VI5A(1,FVMI,0,V,200,MA,0,0,0);SET_VI5A(2,FVMI,0,V,200,MA,0,0,0);Delay(2);,12,13,4.静态电流（QuiescentCurrent）,LDO的静态电流（QuiescentCurrent）又叫接地电流（GroundPinCurrent），是通路元件的偏流和驱动电流的组合，通常保持尽可能低的水平。另外，当PMOS或NMOSFET用作通路元件时，静态电流相对来说不太受负载电流的影响。因为静态电流不会流向输出，所以它会影响LDO的效率。静态电流越大，效率越低（参考电压，采样电阻，误差放大器消耗电流）,14,待机电流是指带有使能信号的LDO，当该信号关闭的时候LDO消耗的电流。参考电压和误差放大器同样也处于不供电的状态。可以进一步减小功耗。,5.待机电流（StandbyCurrent）,15,6.电源纹波抑制比（PSRR）,PSRR（PowerSupplyRejectionRatio）表示LDO抑制由输入电压造成的输出电压波动的能力，与线性调整率不同的一点是，纹波抑制比需要考虑很宽的频率范围。公式：PSRR=20log(Ripple(in)/Ripple(out)，单位为分贝（dB）。式子可以看出，影响输出信号的因素除了电路本身之外，还受到了供电电源的影响。PSRR是一个用来描述输出信号受电源影响的量，PSRR越大，输出信号受到电源的影响越小。,16,7.瞬态响应,瞬态响应为负载电流突变时引起输出电压的最大变化，它是输出电容Co及其等效串联电阻ESR和旁路电容Cb的函数，其中Cb的作用是提高负载瞬态响应能力，也起到了为电路高频旁路的作用。因为稳压器是根据负载需求来提供电流的，如果负载只需要1mA，流过稳压器调整管的电流就只有1mA，突然出现的大电流并不会得到调整管的响应，大电流只能由输出电容里的电荷来形成，这样就造成了输出电压的下降，这个电压下降的信息被稳压器的反馈系统获取以后才会发出信号去调整调整管的工作状态，使它能够通过更大的电流去满足负载的需要，并把输出电压重新调整到预先设定好的状态，这个过程就是它的响应过程，也就是它的response。,17,测试方案的建立,18,1、充分理解产品规格书，查阅相关说明文档2、确定测试参数根据规格书要求，确定所测的性能参数及测试条件。3、测试原理图设计基于测试参数及机时的考虑，选择合适ATE，分配资源并设计测试原理图4