電壓調(diào)節(jié)器的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)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(diào)。主要的權(quán)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(qū)動更良性的負(fù)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(yīng)圖 6的 FET 柵極電容所需的動態(tài)調(diào)整。唯一的調(diào)整是 1-mV 調(diào)整，您按照描述完成。您可以以電路復(fù)雜性為代價來消除這種微調(diào)。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(diào)。權(quán)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(xì)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(dǎo)致跡線 B 干凈的 1A 電流通過 Q 1傳導(dǎo)。該電路的 100 納秒邊沿大約比更復(fù)雜的基于 FET 的版本慢兩倍，對于大多數(shù)實際的瞬態(tài)負(fù)載測試來說仍然足夠快。

圖 9圖 6 的閉環(huán)負(fù)載測試儀階躍響應(yīng)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(fù)載測試儀響應(yīng)比 FET 版本慢兩倍，但電路更簡單，無需補償微調(diào)。跡線 A 是 A 1的輸出，跡線 B 是 Q 1的集電極電流。

負(fù)載瞬態(tài)測試

這些電路允許快速和徹底的電壓調(diào)節(jié)器負(fù)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(diào)節(jié)器對跡線 A 的不對稱邊沿輸入脈沖的響應(yīng)(跡線 B)。LT1963A 帶寬內(nèi)的斜坡上升沿導(dǎo)致跡線 B 的平滑 10mV pp 偏移。遠(yuǎn)在 LT1963A 通帶之外的快速后沿會導(dǎo)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(fù)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(fù)載，模擬大量不相干負(fù)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(nèi)，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(diào)節(jié)帶寬，導(dǎo)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(fù)載測試儀可為各種電流和負(fù)載波形提供負(fù)載測試。

圖 12圖 11 中的電路響應(yīng)(跡線 B)對非對稱邊沿脈沖輸入(跡線 A)。LT1963A 帶寬內(nèi)的斜坡前沿導(dǎo)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(dǎo)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(nèi)的 500-mA-pp、500-kHz 噪聲負(fù)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(dǎo)致 50-mV-pp 的輸出誤差。

圖 15顯示了當(dāng)您向穩(wěn)壓器提供 0.2A、直流偏置、掃描、直流至 5MHz、0.35A 負(fù)載時會發(fā)生什么。穩(wěn)壓器輸出阻抗隨頻率的上升導(dǎo)致誤差隨頻率變化而上升。該信息允許確定調(diào)節(jié)器輸出阻抗與頻率的關(guān)系。

圖 15掃頻、直流至 5MHz、0.2A 直流負(fù)載上的 0.35A 負(fù)載會導(dǎo)致穩(wěn)壓器的輸出阻抗隨頻率升高并相應(yīng)增加輸出誤差。