J'ai un LDO négatif (-5V de -5,5V à -10V) qui nécessite un condensateur au tantale ou en aluminium. Je me demande pourquoi il ne peut pas utiliser de condensateur céramique? Y a-t-il une raison spécifique à cela?
Le régulateur est un TC59 ( fiche technique ).
(Correction: le régulateur que j'ai donné à l'origine était stable avec la céramique, celui-ci ne l'est pas.)
Réponses:
la céramique devrait fonctionner aussi longtemps que vous répondez aux exigences de la fiche technique: 0.1ohm <esr <5ohm et srf> 1mhz.
Il est probablement plus facile de trouver ces propriétés dans une casquette en tantale, en particulier en 2002 lorsque cette fiche technique a été publiée.
EDIT: Quelques informations supplémentaires sur la stabilité LDO et pourquoi l'ESR doit tomber dans une plage particulière.
Un LDO générique fonctionne en comparant la tension de sortie à une référence de tension interne avec un amplificateur d'erreur et en pilotant un transistor PNP pour corriger cette erreur.
Le problème survient lorsque vous regardez le déphasage et le gain de boucle de ce chemin de rétroaction. L'amplificateur d'erreur et la charge entraînée contribuent tous deux à des pôles dans la réponse en fréquence de la boucle de rétroaction. Ces pôles agissent comme un filtre passe-bas entraînant une diminution du gain de boucle à mesure que la fréquence augmente. Comme nous le savons, un pôle introduit également un déphasage négatif. Si ce décalage de phase est autorisé à atteindre -180 degrés, la boucle de rétroaction devient instable et le LDO oscille.
Cela signifie que chaque fois que l'amplificateur d'erreur essaie de compenser une erreur, le résultat de sa correction est déphasé de 180 degrés, ou inversé, par conséquent, l'amplificateur d'erreur est essentiellement lancé pour une boucle et commence à faire la correction opposée qu'il devrait être. faisant, entraînant une instabilité sauvage.
Pour éviter cette situation, nous devons empêcher le décalage de phase dans la boucle de rétroaction d'atteindre jamais -180deg, en fait, nous devons seulement l'empêcher d'atteindre -180deg dans la région où le LDO peut générer un gain> 1 comme réponse amortie du système au-delà de ce point empêchera l'oscillation. Cette fréquence est définie par le point de gain unitaire du transistor de passage PNP.
La façon dont nous empêchons ce décalage de phase est d'utiliser un condensateur avec un ESR dans une certaine région. La capacité déplacera le pôle créé par la charge, mais plus important encore, l'ESR contribuera à un zéro de fréquence plus élevé. Fondamentalement, vous avez ajouté un filtre passe-haut à la boucle de rétroaction. Le déphasage introduit par l'ESR fonctionnera pour contrer le déphasage introduit à des fréquences plus basses par les pôles de l'amplificateur d'erreur et de la charge.
La raison pour laquelle l'ESR doit être dans une plage particulière est que s'il est trop bas, le zéro contribuant à la réponse en fréquence sera situé très haut en fréquence, au-dessus du point de gain unitaire du transistor de passage. Par conséquent, il n'est pas efficace de s'assurer que le déphasage de la boucle de rétroaction n'atteint pas -180deg avant la fréquence de gain unitaire.
Si l'ESR est trop élevé, le zéro sera très faible en fréquence. Il y a un autre pôle dans la réponse en fréquence créée par les parasites du transistor de passage, si le zéro du condensateur ESR est trop faible en fréquence, ce pôle sera atteint alors que nous avons encore un gain> 1, cela annulera l'effet de le zéro ESR et nous atteindrons probablement -180deg déphasage avant d'atteindre le gain unitaire.
Cela dit, ces problèmes sont révélateurs d'anciennes conceptions LDO. Beaucoup / la plupart / toutes les nouvelles conceptions incluent une compensation interne supplémentaire dans la boucle de rétroaction qui dissocie la stabilité LDO de la spécification ESR des condensateurs de sortie.
Les condensateurs en céramique avec ces propriétés devraient être OK.