Um LDO é um loop de controle. E, como todos os circuitos de controle, sempre há espaço para instabilidade.
Então, como você torna um loop de controle estável?
- Você fornece margem de fase suficiente (diferença de fase quando o ganho cruza o eixo 0 dB e 180.
- A inclinação do gráfico de malha aberta deve ser de -20db / dec ao cruzar o eixo 0dB
- Forneça margem de ganho suficiente
Se observarmos uma resposta típica de loop aberto de um LDO, pode parecer com isso
Há vários pólos.
- Error amp pole - um pólo devido ao amplificador
- Poste de carga - poste devido ao capacitor de saída e carga
- Pólo parasita - geralmente dentro do elemento passa (não mostrado nesta imagem).
Há também um zero nesta imagem.
- ESR Zero - um zero devido ao capacitor de saída
Se você observar o ponto 2 de um loop estável, diz que a inclinação deve ser de -20db / dec.
Bem, e se ... o zero nunca estava lá. Isso significa que a inclinação quando atinge 0db é -40db (devido aos dois pólos anteriores). Instabilidade.
A adição de um zero antes do eixo 0db torna o sistema estável.
A maneira mais fácil de adicionar um zero ao sistema é através do ESR do capacitor. Você precisa de um capacitor de qualquer maneira, então você está matando dois coelhos com uma cajadada aqui.
O ESR é importante, porque controla o posicionamento do zero. Deve ser baixo o suficiente para que você possa obter -20db / dec ao cruzar o eixo 0db, mas baixo o suficiente para que o ganho seja inferior a 0 dB antes do próximo polo (geralmente devido ao parastics).