¿Cuál es el propósito de una resistencia de 1 Ω a tierra en el filtro de salida de un regulador de voltaje?


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Este es el regulador LDO que estoy analizando. Si bien me refería a un diseño existente basado en LP2951, se observa que hay una resistencia adicional de 1 Ω en el condensador del filtro de salida a tierra.

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¿Cuál es el propósito de agregar una resistencia de 1 Ω? ¿Cómo se selecciona este valor?


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Algunos LDO no son estables con condensadores ESR bajos, por lo que generalmente recomiendan, por ejemplo, tapones de tantalio. Las hojas de datos a veces tendrán un gráfico que muestra los ESR con los que el regulador es estable. Puede analizar eso y agregar una resistencia en serie a una tapa de cerámica, por ejemplo, para tratar de emular ese ESR. (La hoja de datos dice que este LDO es estable con hasta 0.01R, pero he pasado por situaciones en las que hago que una huella de PCB sea compatible con múltiples LDO, por lo que la resistencia sería deseable)
Wesley Lee

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@WesleyLee: Esa es una respuesta. ¿Quieres publicarlo como tal?
JRE

1
Amo el tantalio.
PCARR

Respuestas:


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Los primeros reguladores de 'un componente' fáciles de usar que se produjeron, como el 7805, se basaron en seguidores de NPN. Esto significaba que tenían un voltaje de caída alto (ish). La baja impedancia de salida y la falta de disponibilidad de condensadores de baja ESR en ese momento significaron que eran estables en casi cualquier condensador de salida.

Para satisfacer la demanda de un voltaje de caída más bajo, se utilizaron etapas de salida PNP. Estos tenían una mayor impedancia de salida. Cuando se usa con electrolíticos de aluminio de alta ESR, estos generalmente eran estables para un rango de valores. La ESR del condensador permitió una retroalimentación no desplazada de fase (o rápida) a los circuitos de control, lo que les permitió permanecer estables.

Desafortunadamente, poco después de la introducción de los LDO, los condensadores de cerámica comenzaron a crecer lo suficiente como para ser utilizables después de los reguladores, al mismo tiempo que la miniaturización los exigía. Los diseñadores comenzaron a usar LDO con límites de ESR muy bajos. Esto eliminó la rápida respuesta y, como resultado, algunos de los primeros diseños de LDO se volvieron inestables.

La resistencia en serie en su diagrama sugiere que LP2951 es uno de estos diseños LDO más antiguos, que requiere un ESR mínimo en el capacitor de salida para ser estable. No es necesario para una tapa de salida electrolítica, pero será necesaria para cerámica.

Los LDO más nuevos se han diseñado para ser estables con límites bajos de ESR. Estos pueden identificarse mediante afirmaciones explícitas en la hoja de datos de que son estables con condensadores cerámicos.

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