電壓調節(jié)器的負載瞬態(tài)響應測試,第二部分
雙極晶體管
圖 8中的電路大大簡化了先前電路的環(huán)路動態(tài),并消除了所有交流微調。主要的權衡是速度減半。該電路類似于圖 6中的電路,不同之處在于 Q 1是雙極晶體管。雙極型大大降低的輸入電容允許 A 1驅動更良性的負載。這種方法允許您使用具有較低輸出電流的放大器,并消除了適應圖 6的 FET 柵極電容所需的動態(tài)調整。唯一的調整是 1-mV 調整,您按照描述完成。您可以以電路復雜性為代價來消除這種微調。除了速度降低兩倍之外,雙極晶體管還由于其基極電流而引入了 1% 的輸出電流誤差。您添加 Q 2以防止在沒有穩(wěn)壓器電源時出現(xiàn)過多的 Q 1基極電流。該二極管可在任何情況下防止反向基極偏置。
圖 8該電路與圖 6 相匹配,但帶有一個雙極晶體管。Q 1減小的輸入電容簡化了環(huán)路動態(tài),消除了補償元件和微調。權衡是速度減半和基極電流引起的 1% 誤差。
閉環(huán)電路性能
圖 9和圖 10顯示了兩個寬帶電路的操作?;?FET 的電路(圖 9)只需要 50-mV A 1擺幅(跡線 A)即可強制跡線 B 的平頂電流脈沖通過 Q 1的邊沿為 50-ns 。圖 10詳細介紹了基于雙極晶體管的電路的性能。取自 Q 1基極的跡線 A 上升小于 100 mV,導致跡線 B 干凈的 1A 電流通過 Q 1傳導。該電路的 100 納秒邊沿大約比更復雜的基于 FET 的版本慢兩倍,對于大多數(shù)實際的瞬態(tài)負載測試來說仍然足夠快。
圖 9圖 6 的閉環(huán)負載測試儀階躍響應快速而干凈,顯示出 50 納秒的邊緣和平坦的頂部。(Q 1的電流為跡線 B。) A 1的輸出(跡線 A)僅擺動 50 mV,允許寬帶操作。由于電壓和電流探頭時間偏移,跡線 B 的呈現(xiàn)略有延遲。
圖 10圖 8 的雙極輸出負載測試儀響應比 FET 版本慢兩倍,但電路更簡單,無需補償微調。跡線 A 是 A 1的輸出,跡線 B 是 Q 1的集電極電流。
負載瞬態(tài)測試
這些電路允許快速和徹底的電壓調節(jié)器負載瞬態(tài)測試。圖 11使用圖 6的電路來評估 LT1963A 線性穩(wěn)壓器。圖 12顯示了調節(jié)器對跡線 A 的不對稱邊沿輸入脈沖的響應(跡線 B)。LT1963A 帶寬內的斜坡上升沿導致跡線 B 的平滑 10mV pp 偏移。遠在 LT1963A 通帶之外的快速后沿會導致跡線 B 的突然中斷。C OUT提供的電流太少,無法維持輸出電平,并且在穩(wěn)壓器恢復控制之前會產(chǎn)生 75-mV-pp 的尖峰。在圖 13,一個 500-mA pp、500-kHz 噪聲負載,模擬大量不相干負載,饋送到跡線 A 中的穩(wěn)壓器。此頻率在穩(wěn)壓器的帶寬內,并且跡線 B(穩(wěn)壓器輸出)中僅出現(xiàn) 6 mV pp 的干擾. 圖 14保持了相同的條件,只是噪聲帶寬增加到 5 MHz。這種增加超過了調節(jié)帶寬,導致超過 50-mV pp 誤差,增加了八倍。
圖 11這款具有 LT1963A 穩(wěn)壓器的閉環(huán)負載測試儀可為各種電流和負載波形提供負載測試。
圖 12圖 11 中的電路響應(跡線 B)對非對稱邊沿脈沖輸入(跡線 A)。LT1963A 帶寬內的斜坡前沿導致跡線 B 的平滑 10-mV-pp 偏移。LT1963A 帶寬之外的快速下降沿會導致跡線 B 的 75-mV-pp 突然中斷。為了清晰起見,照片強化了痕跡的后半部分。
圖 13穩(wěn)壓器帶通內的 500-mA-pp、500-kHz 噪聲負載(跡線 A)在跡線 B 的穩(wěn)壓器輸出端僅產(chǎn)生 6-mV 偽影。
圖 14該波形與圖 13 的條件相同,只是噪聲帶寬增加了 5 MHz,超過了穩(wěn)壓器的帶寬并導致 50-mV-pp 的輸出誤差。
圖 15顯示了當您向穩(wěn)壓器提供 0.2A、直流偏置、掃描、直流至 5MHz、0.35A 負載時會發(fā)生什么。穩(wěn)壓器輸出阻抗隨頻率的上升導致誤差隨頻率變化而上升。該信息允許確定調節(jié)器輸出阻抗與頻率的關系。
圖 15掃頻、直流至 5MHz、0.2A 直流負載上的 0.35A 負載會導致穩(wěn)壓器的輸出阻抗隨頻率升高并相應增加輸出誤差。