LDO ESR mínimo en el condensador de salida

Me he estado preguntando por un tiempo. Con los reguladores LDO más baratos, a menudo los veo anunciar que puede usar un capacitor de salida de cerámica. En los ejemplos de la hoja de datos los usan. Pero luego dicen cosas como "ESR para el capacitor de salida debe estar entre 15 mOhm y 200 mOhm. Entiendo que hay una pequeña resistencia agregada por el rastro al capacitor, pero a menudo es teóricamente < 1 mOhm según el ancho del rastro y el grosor de la longitud. He usado a los reguladores les gusta esto y saben que funciona, pero ¿por qué el fabricante especificaría una ESR mínima?

Además, en caso de que la gente no lo entienda, sé que se requiere el ESR para la estabilidad del circuito de retroalimentación, estoy preguntando por qué un fabricante pone lo que siento que es información contradictoria en su hoja de datos.

A continuación se muestra un ejemplo de lo que quiero decir, es de AP7311. La hoja de datos se puede encontrar aquí: Hoja de datos

ingrese la descripción de la imagen aquí

Yo diría que nada de lo que publicaste está realmente relacionado. El regulador que se muestra en la imagen indica claramente que está diseñado para capacitores cerámicos. No tantalio u otra tecnología más antigua.
Sin embargo, eso realmente no cambia la razón por la cual se necesita la ESR. Sin embargo, estoy de acuerdo en que ninguno de estos realmente explica por qué.

Respuestas (1)

Aunque hemos tenido algunas preguntas relacionadas antes (ver mis comentarios), ninguna de ellas parece abordar directamente esta pregunta.

¿Por qué el fabricante especificaría una ESR mínima?

Recuerde que un regulador lineal es una especie de circuito de retroalimentación. La resistencia del dispositivo de paso se ajusta hasta que el voltaje devuelto en el pin de retroalimentación coincida con un voltaje de referencia interno (en el caso de un regulador de salida fija, la retroalimentación podría ser toda interna al chip).

El condensador de salida produce un polo en la respuesta de bucle abierto del circuito, que viene con 90 grados de desfase por encima de la frecuencia del polo. El ESR produce entonces un cero y una tendencia al adelanto de fase, que (en ciertos diseños) es necesario para garantizar que el desfase total no alcance los 180 grados en el punto de ganancia unitaria, evitando así la oscilación según el criterio de Barkhausen .

Estoy preguntando por qué un fabricante pone lo que siento que es información contradictoria en su hoja de datos

No es contradictorio. Puede utilizar este regulador con un condensador de salida de cerámica. Pero debe tener cuidado de seleccionar uno con ESR lo suficientemente alto.

Por ejemplo, aquí hay una parte con 1 uF y alrededor de 9 mOhms ESR. Con un poco de rastro estrecho entre esa parte y la salida del regulador, es probable que obtenga una operación estable.

La ESR también tiende a aumentar por debajo (y por encima) de la frecuencia de resonancia del condensador, por lo que dependiendo de dónde esté la frecuencia de cruce del circuito de control del regulador, podría ser mucho más fácil ubicar una pieza de cerámica con la ESR adecuada a esa frecuencia. Desafortunadamente, nunca te dicen qué frecuencia deberías estar mirando.

Supongo que no me di cuenta de que las cerámicas estaban disponibles con una ESR tan alta. Aunque supongo que también sabía en mi mente que debe haber algunos L y R realistas incluso en un condensador cerámico de chip pequeño.
Hice una respuesta sobre la resonancia propia del condensador (cerámica en particular) en electronics.stackexchange.com/questions/193608/…
@PeterSmith, esto no está relacionado con la resonancia propia del condensador. Es una oscilación del lazo de control del regulador. Si el SRF del capacitor entra en juego, es un problema adicional.
De acuerdo, pero como la ESR del condensador varía por encima y por debajo de la resonancia propia (como lo hace, aunque mínimamente), esto podría ser útil para la evaluación de la ESR mínima.
LDO ESR mínimo en el condensador de salida
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