第二章 低壓降線性穩壓器概論與重要特性參數
2.2 重要特性參數
2.2.8 頻率響應(Frequency response)
為了分析低壓降線性穩壓器的頻率響應，將其迴路打斷後顯示如 下圖(2-11)：
Cpar Rpar
VS AmplifierError ElementPass
RPass
因為等效串聯電阻通常遠小於輸出阻抗，故可做此近似。第二個極 點，是由誤差放大器到輸出電晶體之間的寄生電容和電阻所形成：
par par
P R C
f 2π 1
2 =
第三個極點，是由輸出電容的等效串聯電阻以及Cb所形成：
b esr
P R C
f 2π 1
3 =
而唯一的零點，是由輸出電容以及其等效串聯電阻所形成：
OUT esr
Z R C
f 2π
= 1
至於，極點和零點的位置，就看實際上的電路如何設計了，和誤差 放大器及輸出電容大小，都有關係。不過就常理來說，主極點是確定小 於其他極點，因此fP1<fP2<fP3這個關係是確定的。因此，為了讓整個電路 達到良好的穩定度，接下來的極點和零點位置的分布，就顯的很重要。
一般作法是用零點來消除其中一個極點的影響，將零點位置控制在單增 益頻率(fT)附近，可有效提昇電路的相位邊限，進而使穩定度更高。
因為系統穩定度的考量，低壓降線性穩壓器的各項效能如：線性調 節率、負載調節率、穩態精確度及負載暫態響應都受到了限制。線性調 節率、負載調節率與精確度的限制，是因為開迴路直流增益由於穩定度 的限制而無法提高造成。一般而言，若有要最佳的線性調節率和負載調 節率與精確度，需提昇開迴路直流增益，但無限制地提高開迴路直流增 益，則會造成相位邊限不足。
由上面所述，一個沒有補償的低壓降線性穩壓器，會因為兩個極點
Gain(dB)
0 fP1 fP2 fZ
fP3
P1
P2
Zesr
P3
Frequency ft
圖 2-12： 低壓降線性穩壓器的頻率響應。
等效串聯電阻的值關係到的就是零點的位置，太大或者太小對於電 路的穩定度都有影響[8]，先看等效串聯電阻太大的情形，如圖(2-13) 所示，造成零點位置過小，使得原本在單增益頻率之下的第三個極點也 跑到前面，又拉低了相位邊限，導致電路不穩定。
再看等效串聯電阻太小的情形，如圖(2-14)導致零點位置低於單增 益頻率，致使相位邊限並沒有獲得提升，原本要對電路作補償的效果就 消失了。
Gain(dB)
0 fP1 fP2 fZ fP3
P1
P2
Zesr
P3 Frequency
圖 2-13： 等效串聯電阻過大之情形。
Gain(dB)
0 fP1 fP2 fZ fP3
P1
P2
P3
Frequency Zesr
圖 2-14： 等效串聯電阻過小之情形。
總而言之，等效串聯電阻的值有一個適合的範圍，在這範圍內都可 以使低壓降線性穩壓器更加穩定。因此輸出電容的選取，也顯得重要許 多，ㄧ般認為鉭質電容是最佳選擇，4.7μ的電容值在25℃時其等效串 聯電阻值約1.3Ω。其它如大於1μF的陶瓷電容，由於其等效串聯電阻 值非常小，約20mΩ左右，易使得電路震盪，所以如果要選用這類電容，
常常需要再外掛小電阻和其串聯，增加其等效串聯電阻值[9]。