Tengo un LDO negativo (-5 V de -5,5 V a -10 V) que requiere un condensador de tantalio o aluminio. Me pregunto por qué no puede usar un capacitor cerámico. ¿Hay alguna razón específica para esto?
El regulador es un TC59 ( hoja de datos ).
(Corrección: el regulador que di originalmente era estable con la cerámica, este no lo es).
la cerámica debería funcionar siempre que cumpla con los requisitos de la hoja de datos: 0.1ohm < esr < 5ohm y srf > 1mhz.
Probablemente sea más fácil encontrar esas propiedades en una tapa de tantalio, especialmente en 2002 cuando se publicó esa hoja de datos.
EDITAR: Más información sobre la estabilidad de LDO y por qué el ESR tiene que caer en un rango particular.
Un LDO genérico funciona comparando el voltaje de salida con una referencia de voltaje interno con un amplificador de error y activando un transistor PNP para corregir este error.
El problema surge cuando observa el cambio de fase y la ganancia de bucle de esta ruta de retroalimentación. El amplificador de error y la carga que se impulsa contribuyen con polos a la respuesta de frecuencia del circuito de retroalimentación. Estos polos actúan como un filtro de paso bajo que hace que la ganancia del bucle disminuya a medida que aumenta la frecuencia. Como sabemos, un polo también introduce un cambio de fase negativo. Si se permite que este cambio de fase alcance -180 grados, el circuito de retroalimentación se vuelve inestable y el LDO oscilará.
Lo que esto significa es que cada vez que el amplificador de error intenta compensar un error, el resultado de su corrección está desfasado en 180 grados o invertido, en consecuencia, el amplificador de error básicamente se lanza a un bucle y comienza a hacer la corrección opuesta a la que debería ser. haciendo, lo que resulta en una inestabilidad salvaje.
Para evitar esta situación, debemos evitar que el cambio de fase en el circuito de retroalimentación llegue a -180 grados, en realidad solo debemos evitar que alcance -180 grados dentro de la región en la que el LDO puede generar una ganancia> 1 como respuesta amortiguada del el sistema más allá de este punto evitará la oscilación. Esta frecuencia está definida por el punto de ganancia unitaria del transistor de paso PNP.
La forma en que evitamos este cambio de fase es mediante el uso de un condensador con una ESR en una determinada región. La capacitancia cambiará el polo creado por la carga pero, lo que es más importante, la ESR contribuirá con una frecuencia cero más alta. Básicamente, ha agregado un filtro de paso alto al ciclo de retroalimentación. El cambio de fase introducido por el ESR trabajará para contrarrestar el cambio de fase introducido a frecuencias más bajas por los polos del amplificador de error y la carga.
La razón por la que la ESR tiene que estar en un rango particular es que si es demasiado baja, el cero que contribuye a la respuesta de frecuencia se ubicará en una frecuencia muy alta, por encima del punto de ganancia unitaria del transistor de paso. Como resultado, no es efectivo para asegurarse de que el cambio de fase del circuito de retroalimentación no alcance los -180 grados antes de la frecuencia de ganancia unitaria.
Si la ESR es demasiado alta, el cero tendrá una frecuencia muy baja. Hay otro polo en la respuesta de frecuencia creada por los parásitos del transistor de paso, si el cero del condensador ESR es demasiado bajo en frecuencia, este polo se alcanzará mientras todavía tengamos una ganancia> 1, esto cancelará el efecto de el ESR cero y probablemente alcanzaremos un cambio de fase de -180 grados antes de alcanzar la ganancia unitaria.
Dicho todo esto, estos problemas son indicativos de diseños LDO más antiguos. Muchos/la mayoría/todos los diseños nuevos incluyen una compensación interna adicional en el circuito de retroalimentación que desacopla la estabilidad LDO de la especificación ESR de los capacitores de salida.
Los condensadores cerámicos con esas propiedades deberían estar bien.
Marca