线性稳压器LDO的调整率和瞬态响应

调整率分为负载调整率和线性调整率，调整率跟瞬态响应、对地电流和效率有直接的联系。反馈环路获得的电流越大，则环路内电容充电和放电越快，环路响应越快，电路调整的越快。尽管如此，环路响应越快则越有可能使 LDO的输出产生过冲，并且不稳定性加强（相位裕度越小响应速度越快，其中相位裕度=180-相位偏移，当相位偏移为 180时，相位裕度为 0，此时负反馈变为正反馈，电路振荡）。电源芯片的数据手册中会看到这两个参数，下面分别介绍负载调整率和线性调整率。

负载调整率（load regulation）定义为在正常工作范围内，输出电压的变化量与负载电流变化量的比值，常用百分数表示。它表示了电路应对变化负载维持恒定输出电压的能力。下图是负载调整率的测量曲线，展示了输出电压对负载电流的响应。输出电压有三条曲线，分别对应不同的输出电容，输出电容越大曲线波动越小，因为大电容对电流变化的补偿多。图中  *ESR的电压变化是由于输出电容的等效串联电阻导致。 

 从图中可以看到负载电流发生阶跃变化时，LDO对输出电压进行快速调整（瞬态响应），使电压回归到允许的误差范围内。但是 LDO不能做到在不同的负载情况下输出电压绝对一致。如上图 load regulation所示的误差。

上图是实测 LP2950电源芯片的负载调整率和瞬态响应，图中可以看到负载电流跃变时输出电压有一个瞬间下降，LDO对输出调整后会产生一个过冲（高于输出电压的毛刺）。电源芯片的环路参数不同这个过冲的大小也不同。电流变化越大，过冲越大。LP2950最大输出100mA，所以电流变化 100mA看到的过冲是 LP2950的最大过冲。最大过冲 150mV，占输出的3%，不会对后级造成影响。过大的电源过冲会使后级芯片瞬间超过允许的最大电压，长期工作会造成可靠性问题。

线性调整率（line regulation）定义为在正常工作范围内，输出电压变化量跟输入电压变化量的比值。它表示了电路应对输入变化维持恒定输出电压的能力。TPS799285的实测线性调整率和瞬态响应如下

图中可以看到，TPS799285的线性调整率很好，输入变化 1V，输出稳定后几乎看不出变化。根据数据手册中的指标线性调整率 0.02%则输出只会变化 1V*0.02%=0.2mV。由于环路的快速响应，输出有一点过冲，过冲幅度小于 20mV，不影响后级电路。并且利用输出电容的蓄流能力可以进一步减小过冲。