改善電源負載瞬態(tài)響應性能的設計方法
電子電路一般都需要一個(gè)即使在負載電流發(fā)生瞬變時(shí)，輸出電壓也能維持在特定容差范圍內的電壓源，以確保電路的正常工作。設計工程師必須在理解瞬態(tài)響應原理的基礎上，利用正確的設計思路才能以較低的成本改善電源的瞬態(tài)響應性能�！ �
瞬態(tài)定義為“僅維持一段短暫時(shí)間的事物”.但是，隨著(zhù)微處理器工作速度和電流需求量的提高，當負載電流發(fā)生瞬態(tài)變化時(shí)，穩壓器在指定范圍內保持輸出電壓的能力成為一個(gè)廣泛存在的困擾。典型CPU芯片的電源規范要求，即使負載電流在幾百納秒內發(fā)生20或30A的變化，供電電壓仍然要保持穩定，要實(shí)現這個(gè)性能指標絕非易事�！ �
瞬態(tài)響應可能是電子電壓調節里最難理解的概念之一。在過(guò)去曾有一個(gè)曾經(jīng)有人做出一個(gè)完全錯誤的陳述：“我們新推出的穩壓器速度之快甚至可以使你不再需要電容�！笔聦�(shí)相反，當負載瞬變時(shí)（不管這個(gè)穩壓器有多快），你始終需要電容�！ �
總之，為了掌握在哪里投入成本才能提高系統性能和在不犧牲瞬態(tài)的情況下怎樣節省成本，你需要理解瞬態(tài)響應是什么以及它的工作原理�！ �
電壓調節
幾乎所有的電子電路都需要一個(gè)穩定的電壓源，它維持在特定容差范圍內，以確保正確運行（典型的CPU電路只允許電壓源與額定電壓的最大偏離不超過(guò)±3%）。該固定電壓由某些種類(lèi)的穩壓器提供。通過(guò)電阻分壓器自動(dòng)檢測輸出電壓，誤差放大器不斷調整電流源從而維持輸出電壓穩定在額定電壓上�！ �
穩壓器必須能夠在負載電流需求量從零上升到滿(mǎn)負荷（大約為20A或更多）時(shí)，保持輸出電壓恒定。當負載電流需求量緩慢變化時(shí)很容易做到這一點(diǎn)，但是，如果負載電流“階躍”足夠快的話(huà)，穩壓器將無(wú)法提供完全穩定的輸出電壓�！ �
理解負載瞬變的關(guān)鍵點(diǎn)：
1. 穩壓器擔當驅動(dòng)負載的壓控電流源（通過(guò)輸出端的電壓反饋對電流源進(jìn)行調節）的角色。穩壓器的電流源永遠不可能在零時(shí)間內作出變化，因此可以得出結論，如果我們使負載電流的變化速度超過(guò)穩壓器的響應速度，輸出電壓將會(huì )發(fā)生變化�！ �
2. 在穩壓器的控制環(huán)路對負載變化進(jìn)行調整的時(shí)間間隔，對負載電流變化（在先前的穩態(tài)值和新的負載電流之間）進(jìn)行供給的唯一來(lái)源是輸出電容。因此，不管你喜歡與否，我們都必須加入輸出電容以試圖在負載瞬變時(shí)維持輸出電壓恒定。系統規范規定了所必須使用電容的大小和種類(lèi)�！ �
3. 穩壓器的速度越快越好。穩壓器的控制環(huán)路響應速度越快，在環(huán)路糾正瞬變前輸出電容上的電壓變化就越小。因此可以看出，更快的穩壓器意味著(zhù)在獲得同等“負載調節容差范圍”的情況下能夠采用更小的輸出電容（節省成本）�！ �
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