移動穩(wěn)壓器的高性能負(fù)載及線路瞬態(tài)測試夾具

　　最近，高速和通信便攜式系統(tǒng)都在采用穩(wěn)壓器，因為它有更快的響應(yīng)速度。它必須在線路電壓和負(fù)載電流下產(chǎn)生階躍，穩(wěn)壓器需要有很快的控制環(huán)路響應(yīng)速度。使用運算放大器、無源器件，以及大型驅(qū)動器鏈的實驗室設(shè)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間。為了獲得負(fù)載瞬態(tài)(>>1A/μs)和線路瞬態(tài)(>>0.1/μs，包括輸入電容)的高速邊沿變化率(edge rate)，沒有現(xiàn)成的產(chǎn)品可以使用，也沒有這樣的實驗室。正如你所知道的那樣，一個緩慢的瞬態(tài)激勵就可以使一個不良的穩(wěn)壓器運行很好。為此，我提出了一些簡單的低寄生電感(L)和低寄生電容(C)的設(shè)計，它很容易搭建，而且可以在設(shè)計和應(yīng)用實驗室中重復(fù)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”在PCB上，這個PCB必須有最佳接地和電源管線(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(yīng)有很大的影響。畢竟這就是你想要確定的DUT的優(yōu)點，而不是寄生或來自不恰當(dāng)?shù)耐獠恐С衷臀锢聿季值牟涣加绊憽?/p>

　　負(fù)載瞬態(tài)夾具

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

　　人們經(jīng)?？梢允褂瞄]環(huán)電流控制來實現(xiàn)可變電流階躍(current step)，或者通過使用可變電阻的便捷方式來確定整個穩(wěn)壓器負(fù)載電流限制范圍的數(shù)據(jù)點。不過，利用集成的控制電路可能使夾具變得復(fù)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(shù)據(jù)。一般情況下，采用最簡單的設(shè)計，并保證在你控制下的負(fù)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展示了一個測試降壓穩(wěn)壓器的緊湊設(shè)置，它模仿了圖1所示的簡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，該芯片使用外部無源元件獲得頻率和進(jìn)行占空比調(diào)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)實驗室使用脈沖發(fā)生器。你可以增加?xùn)艠O驅(qū)動和阻尼/加速網(wǎng)絡(luò)以滿足更高電流和高速開關(guān)的應(yīng)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。