测量新手的LDO负载调整率

该文章的主题是测量LDO的线路调节。回想一下输入电压变化和输出电压监控的线路调节。输出电压的变化除以输入电压的变化就是线路调整率。取对数并乘以 20 得到以 dB 表示的线路调整率，如我上一篇博客中显示的被测 LDO 图的典型线路调整率（以 dB 为单位）。现在我们将研究输出电压相对于输出电流变化的变化。

现在让我们看一下实际的测量和需要什么。与线路调整测量非常相似，需要直流电源和数字万用表。再次使用吉时利 2230-30-1 直流电源表和是德科技 34461A 数字万用表进行测量。可以使用任何等效设备，但请记住，需要良好的光源和测量精度。正如我在之前的博客中提到的，吉时利 2230-30-1 具有 0.03% 的输出电压精度和 0.1% 的输出电流精度。

该测试的测量设置相当简单。吉时利 2230 直流电源连接到 LDO 输入，Keysight 34461A 连接到 LDO 输出。第一步是使用万用表精确测量用于输出负载电阻RL的两个电阻。至少需要两个不同的负载电阻，因为测量的目标是找到输出电压的变化与输出负载电流的变化。为了改变输出负载电流，必须改变输出负载电阻。为了找到最大变化，首先使用开路（RL ≥ 1MΩ），然后使用导致最大负载电流的电阻值。此过程提供最大和最小输出负载电流。在这种情况下，输入电压保持恒定，并记录两个负载电流的输出电压响应。输出负载电阻测量很重要，因为在测量过程中，输出电压是在数字万用表上测量的，产生的负载电流是根据输出电压除以负载电阻计算得出的。所得测量提供 ΔV外/ΔI外这是LDO的负载调整率。理想情况下，在空载和最大负载条件之间输出电压不会发生变化，但是，当驱动到最大负载电流时，每个LDO的输出电压都会有一些变化。

负载调整率测量设置

理想情况下，LDO的输出端应有一个开关，以便在输出负载电阻之间进行选择。但是，在本例中，我在没有此类规定的LDO评估板上进行了测量，因此我焊接了1MΩ电阻并进行了测量，然后焊接了负载电阻以获得最大负载电流并执行了相同的测量。我能够使用来自线路调整率测量的 Python 脚本的修改版本，至少可以自动化测量过程。执行负载调整率测量需要一些小的修改，但脚本几乎不需要更改，因为在这两种情况下都监控输出电压。

在本例中，我使用了相同的被测LDO，其默认输出电压为5.0V，输入电压范围高达5.5V。最大负载电流为400mA。对于该器件，最大负载电流可通过12.5Ω负载电阻实现。为了处理所需的功率并使负载电阻更精确，我并联使用了四个49.9Ω 1%容差的输出负载电阻，以实现所需的负载电阻。这些电阻产生12.475Ω的电阻。它们不仅产生适当的电阻，而且具有所需的适当功率耗散。来自400V输出的5mA电流导致输出功耗为400mA×5V = 2W。使用四个 0.6 W 49.9Ω 轴向引线电阻可满足此功率要求，并具有裕量。收集数据后，结果将在Excel中制成表格，我可以在其中执行一些计算来推导出负载调整率。这些结果如表1所示。

表1

负载调整率测量结果

前四列是不言自明的。这些是输出电压测量值和基于这些输出电压测量值除以测量的输出负载电阻值计算的负载电流。输出电压的变化除以输出电流的变化然后在第五列中计算。这只是空载和最大负载电流之间的输出电压变化除以空载和最大负载电流的相应变化。第六列是电压变化的百分比，它只是空载和最大负载电流之间的电压差除以空载条件下的电压。最后一列是利息的计算。现在，我们将%V变化除以空载和最大负载电流之差，再乘以1000，得到我们在此测量中寻找的%/mA单位。在这种情况下，产生的负载调整率为0.002441826%/mA，这是非常好的负载调整率。

这种测量比线路调整率稍微复杂一些，但仍然不是一个非常复杂的测量，并且执行起来相对简单。计算稍微复杂一些，但仍然不太复杂。再次使用Python自动测量非常方便。我不得不做更多的工作来改变负载电阻，但测量很容易执行。任何时候我们都可以自动测量，这有助于加快过程并更有效地利用时间。

审核编辑：郭婷