移動(dòng)穩壓器的高性能負載及線(xiàn)路瞬態(tài)測試夾具

　　最近，高速和通信便攜式系統都在采用穩壓器，因為它有更快的響應速度。它必須在線(xiàn)路電壓和負載電流下產(chǎn)生階躍，穩壓器需要有很快的控制環(huán)路響應速度。使用運算放大器、無(wú)源器件，以及大型驅動(dòng)器鏈的實(shí)驗室設備和許多精巧裝置限制了大偏移(excursion)條件下激勵信號的上升和下降時(shí)間。為了獲得負載瞬態(tài)(>>1A/μs)和線(xiàn)路瞬態(tài)(>>0.1/μs，包括輸入電容)的高速邊沿變化率(edge rate)，沒(méi)有現成的產(chǎn)品可以使用，也沒(méi)有這樣的實(shí)驗室。正如你所知道的那樣，一個(gè)緩慢的瞬態(tài)激勵就可以使一個(gè)不良的穩壓器運行很好。為此，我提出了一些簡(jiǎn)單的低寄生電感(L)和低寄生電容(C)的設計，它很容易搭建，而且可以在設計和應用實(shí)驗室中重復使用。

　　裝配得很好的測試夾具只是解決方案的一半，此外，測器件(DUT)還必須正確“連線(xiàn)”在PCB上，這個(gè)PCB必須有最佳接地和電源管線(xiàn)(supply conduit)、旁路電容器、電荷存儲(charge reservoir)等。選擇合適的輸入和輸出電容器并使其靠近DUT對DUT的響應有很大的影響。畢竟這就是你想要確定的DUT的優(yōu)點(diǎn)，而不是寄生或來(lái)自不恰當的外部支持元件和物理布局的不良影響。

　　負載瞬態(tài)夾具

　　有不同的方法創(chuàng )建和監測負載瞬態(tài)。其基本思路如圖1所示，這里穩壓器輸出在輕負載和重負載條件之間迅速切換。電流探頭用來(lái)監視激勵波形，而電壓探頭用來(lái)監視輸出響應。

　　人們經(jīng)?？梢允褂瞄]環(huán)電流控制來(lái)實(shí)現可變電流階躍(current step)，或者通過(guò)使用可變電阻的便捷方式來(lái)確定整個(gè)穩壓器負載電流限制范圍的數據點(diǎn)。不過(guò)，利用集成的控制電路可能使夾具變得復雜，并限制擺率。此外，如果使用可變電阻器，其電感可能產(chǎn)生副作用，進(jìn)而影響被尋找的性能數據。一般情況下，采用最簡(jiǎn)單的設計，并保證在你控制下的負載瞬態(tài)夾具具有盡可能多的變量，可能是最好的辦法。圖2展示了一個(gè)測試降壓穩壓器的緊湊設置，它模仿了圖1所示的簡(jiǎn)單概念上的測試夾具。脈沖發(fā)生器(pulse gen)可以由LM555芯片取代，該芯片使用外部無(wú)源元件獲得頻率和進(jìn)行占空比調整，以此進(jìn)一步壓縮測試和表征裝置。我喜歡在研發(fā)(R&D)實(shí)驗室使用脈沖發(fā)生器。你可以增加柵極驅動(dòng)和阻尼/加速網(wǎng)絡(luò )以滿(mǎn)足更高電流和高速開(kāi)關(guān)的應用。電流探頭(IP)可以成為任何形式的輕巧的交流/直流(AC/DC)高帶寬卡扣型(snap-on)混合傳感器。