線xian性xing電dian源yuan能neng夠gou將jiang交jiao流liu電dian轉zhuan換huan為wei直zhi流liu電dian，而er想xiang要yao得de到dao較jiao為wei精jing準zhun的de直zhi流liu電dian壓ya，則ze需xu要yao經jing過guo穩wen壓ya電dian路lu進jin行xing穩wen壓ya。也ye就jiu是shi說shuo，對dui於yu線xian性xing電dian源yuan來lai說shuo，穩wen定ding性xing是shi較jiao為wei重zhong要yao的de。本ben文wen將jiang針zhen對dui線xian性xing電dian源yuan的de環huan路lu穩wen定ding性xing進jin行xing了le探tan討tao。

 

 

圖1：線性電源的等效模型模型

 

線性電源的等效模型模型如圖1所示
， 穩定直接如圖可知
，電路的三個極點和一個零點，即得到開環傳遞函數Gop，GEA是誤差放大器的增益，GFB是反饋環路的增益，GPMOG是PMOS的增益。

 

那麼下麵這幾個公式當中的參數是如何做到的呢?根據PMOS的小信號模型

，g是PMOS的跨導，Ro是輸出等效電阻，傳遞函數不應該是Uo/Ugs=gRo?

 

The resulting expressin for open-loop gain is

 

 

 

The second pole(p2) is due to the output capacitance ESR (R ESR) and the estimated bypass capacitance,CBP.

 

 

The third pole(p3) is due to the erro anplifier output resistance(ROA) and the equivalent PMOS capacitance (CPMOS).

 

 

The single zero (Z1) is derived from the output capacitance ESR(RESR)and the output capacitance(CLOAD).

 

 

上麵說的這些公式，雖然是從國外的參考資料上弄來的，但PMOS依然可以工作在飽和和線性兩種方式，兩者的零極點是不同的。這些應該是飽和方式的零極點，與LDO的本意出現矛盾。

 

LDO的PMOS應該工作在線性方式，此時的零極低公式，比飽和方式的複雜的多

，而且與Rl有關。所以這個，也是概念不清的。雖然PMOS飽bao和he方fang式shi的de零ling極ji點dian公gong式shi很hen可ke能neng是shi對dui的de。概gai念nian不bu清qing之zhi二er就jiu是shi，沒mei有you開kai環huan放fang大da倍bei數shu。總zong之zhi，沒mei有you一yi個ge清qing晰xi的de概gai念nian

，和he認ren真zhen負fu責ze的de計ji算suan方fang法fa
，就jiu不bu可ke能neng得de到dao正zheng確que的de傳chuan遞di函han數shu。

 

總zong的de來lai說shuo，這zhe個ge資zi料liao上shang的de公gong式shi雖sui然ran並bing不bu完wan全quan不bu正zheng確que，但dan是shi很hen有you可ke能neng屬shu於yu歪wai打da正zheng著zhe的de類lei型xing。線xian性xing方fang式shi比bi飽bao和he方fang式shi要yao複fu雜za。而er且qie借jie用yong了le飽bao和he方fang式shi的degm概念。線性方式的gm

，並無此概念，但為方便計算，沿用飽和方式的叫法。

 

圖2：PMOS線性方式

 

 

 

想分析頻率特性，必須給出開環傳遞函數，誰能做到這一點，誰就是正確的，誰做不到
，誰就得不到正確答案。

 

在飽和方式，gm也不是一成不變的，但看作不變的。就像三極管公社放大電路，把beta看作恒定一樣。在線性方式，Rds也不是一成不變的
，但看作不變的

，根據一個具體或特殊設計的PMOS
，可以保證
，在額定電流或最大最小負載的情況下
，Rds變化很小。

 

有一個臨界電壓，Vds
，來區分線性和飽和狀態。例如定義Vds為1V左右，小於1V為線性電阻，而高於1V為飽和方式。

 

在線性電阻方式
，依然沿用飽和關係式
，也有gm，這個gm可以通過線性關係式求導得到。但這依然要求Vds恒定

，也就是說
，計算線性方式的傳函，要固定Vds。例如1V。

 

按照這樣的方法，可以把變化的Vds
，看作Vin的擾動
，穩定性依然可以得到保證。作為LDO的設計，必須同時都要滿足線性和飽和方式的穩定性能
，還要保證最大最到負載的穩定性能。Vin的變化

，作為負載擾動，隻要頻率的補償保證了上述條件下的問題，那麼負載擾動也一定是穩定的。

 

按照電路模型，計算的開環傳遞函數是沒有問題的。但計算零極點要用近似計算法，開路時間常數法，你看看相關資料就知道了。超過3階就沒有解析解了，怎麼算呢?這是計算機仿真應該做的。

 

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