LDO mit Tantal und Schaltung mit keramischen Bypass-Kondensatoren

Ich werde den Spannungsregler MIC5205 verwenden.
Laut Datenblatt und vielen Seiten und Diskussionen muss ich Tantalkondensatoren für den Ausgang verwenden. Dieser LDO ist mit Keramikkondensatoren (im Allgemeinen Kondensatoren mit niedrigem ESR) instabil. Also ich bin mir dessen ziemlich bewusst.
Ich bin mir jedoch nicht sicher, ob ich Keramikkondensatoren zum Umgehen in meiner Schaltung verwenden kann.

Das ist mein LDO:
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Dies ist einer der ICs, die von diesem LDO gespeist werden:
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Hier betrifft mich C26 (das ist nur ein Beispiel, es gibt mehr ICs, die von der "+3V3AN" -Schiene gespeist werden). Es ist eine Keramikkappe und ich bin mir nicht sicher, ob sie eine Instabilität in meinem LDO verursachen wird oder nicht.

Ich würde annehmen, dass es vom Abstand zwischen LDO und dieser Keramikkappe abhängt.

Wenn diese Hypothese richtig ist, habe ich keine Ahnung, welche Entfernung ausreichend wäre.

UPDATE:
Laut Kommentaren ist es ein Problem.
Eine Lösung wäre, einen Widerstand (R7) hinzuzufügen:
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Leider würde das die Leitungsregulierung verschlechtern.

Um sicherzugehen, sollten Sie Microchip fragen, aber was ist falsch daran, den MIC5245 so zu verwenden, wie sie es vorgeschlagen haben? Ich kann mich erinnern, dass ich mindestens einmal gesehen habe, wie jemand einen nicht keramischen stabilen Regler wie diesen mit den richtigen Ausgangskappen, aber viel keramischer Entkopplung bei anderen Chips verwendet hat. Irgendwann fand er heraus, dass dies die Quelle einiger Versorgungsgeräusche war, die wir immer sahen. Anekdotische Beweise, obwohl ich denke.
Nicht Abstand - Widerstand. Der äquivalente Serienwiderstand der Kondensatoren muss hoch genug sein. Überprüfen Sie den ESR Ihrer Entkopplungskappen, berechnen Sie den ESR für alle parallel. Fügen Sie einen niederohmigen Widerstand in Reihe hinzu, wenn der ESR für die gesamte Schaltung zu niedrig ist.
@SomeHardwareGuy MIC5245 hat eine schlechtere Leistung. Viel schlechtere Leitungs- und Lastregelung, viel schlechteres PSRR. Höheres Ausgangsrauschen. Und der maximale Eingang beträgt nur 6 V gegenüber 16 V. Ich plane tatsächlich, einen anderen MIC5202 zu verwenden, um die 12-V-Schiene auf 5 V zu regeln (ich brauche 5-V- und 3,3-V-Schienen).
@JRE Ich gehe also davon aus, dass diese keramischen Bypass-Kappen ein Problem darstellen. Sie schlagen vor, einen Widerstand in Reihe mit C26 hinzuzufügen? Oder zum Ausgang von LDO nach C62?
Ausgabe von LDO, nach C62. Es sollte nicht mehr als ein paar Ohm dauern.
@ JRE OK. Sprich 3 Ohm. Nur eine Nebenfrage. Dieser Widerstand wird tatsächlich die Leitungsregelung verschlechtern, richtig? Wenn die Schaltung den Strombedarf ändert, ändert sich auch der Spannungsabfall über einem solchen Widerstand
Ja, das wird der Verordnung wahrscheinlich nicht gut tun. Wahrscheinlich einfacher, einen Regler zu bekommen, der mit niedrigem ESR auskommt.
Welche Kupferstärke hast du? Wie weit sind die anderen ICs vom Regler entfernt? Wie viele Lasten sind an diesen Regler angeschlossen? Welche Routing-Topologie werden Sie verwenden? Ein vergleichbares extrem rauscharmes Gerät (LP5900) von TI hat einen minimalen ESR von 5 mOhm, ich würde vermuten, dass das Micrel in der gleichen Größenordnung liegt.
@LiorBilia Kupferdicke wird 18um betragen, ich bin in der frühen Entwicklungsphase, PCB wurde noch nicht ausgelegt. Meine Frage war allgemeiner Natur. übrigens. LP5900 ist nicht vergleichbar, seine maximale Eingangsspannung beträgt 5,5 V. Ich kann also nicht von 12 V auf 5 V herunterregeln.

Antworten (3)

Der Abstand der Keramikkappe vom LDO spielt keine große Rolle. Es fügt einige nH Induktivität hinzu, die nur bei Frequenzen von Bedeutung sind, die viel höher als die Bandbreite des LDO sind. Der Keramikkondensator liegt jedoch parallel zu den Tantalkondensatoren und könnte die Phasenreserve verschlechtern. Es gibt viele LDOs, die Sie stattdessen verwenden könnten, die mit Keramikkondensatoren stabil sind. Dieser Link könnte hilfreich sein:

AN-1482

Ich weiß, dass es viele LDOs gibt, die mit Keramikkondensatoren kompatibel sind, aber leider keine mit solchen Parametern. Aber ich möchte diese Frage nicht auf das Einkaufen richten. Meine Frage war, keinen Ersatz zu finden. Meine Frage war, ob es ein Problem ist oder nicht, wenn Keramikkappen im Stromkreis sind.
Sie irren sich, dass es keinen Ersatz gibt, sehen Sie sich LT1762 an. Ich brauchte ein paar Minuten, um dies zu finden, und ich bin sicher, ich könnte andere finden. Darauf zu bestehen, das Teil nicht zu ändern, ist meiner Meinung nach kein guter Ansatz. Ob das vorhandene Teil funktioniert, hängt von den Eigenschaften aller daran angeschlossenen Kondensatoren ab. Eine Schleifenstabilitätsanalyse könnte Ihnen sagen, ob es funktionieren würde.
Ich bestehe auf nichts. Meine Frage war, ob Bypass-Keramikkondensatoren in der Schaltung Instabilität verursachen können oder nicht. Laut Kommentaren ist es ein Problem. Also werde ich am Ende natürlich ein anderes Teil verwenden und meine Schaltung ändern.

Jetzt habe ich diese Schaltung getestet:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Die Ausgangsspannung schwankte. Es wurden unbekannte Keramikkondensatoren verwendet.

Dann habe ich C4 gegen einen Tantalkondensator ausgetauscht (C3 bleibt im Stromkreis), und die Schwingungen waren weg.
Dann habe ich den Rest meiner Platine mit Bypass-Keramikkondensatoren bestückt, etwa 2-4 cm von LDO entfernt. 6x 100nF, 5x 10uF. Schwingungen kamen nicht zurück.

Wenn dieser LDO also eine Tantalkappe an seinem Ausgang hat, kann er stabil sein, selbst wenn die Schaltung viele keramische Bypass-Kondensatoren enthält.
Natürlich kann es auch nur Zufall oder Glück sein. Aber ich werde es in Zukunft auf jeden Fall noch einmal versuchen.

Auch bei Tantal ist Vorsicht geboten; es gibt serienteile mit niedrigem esr.
@PeterSmith ja sind sie. Aber der Punkt ist, dass keramikinkompatibles LDO auch mit Keramik im Schaltkreis stabil sein kann. Das war für mich überraschend, dass ich nur 1 Kondensator auf der Schiene gewechselt habe und dieser aufgehört hat zu schwingen.

Ich hatte das Problem mit Rauschen, das von MIC5205 auf Keramikkappen erzeugt wurde. Gelöst durch Hinzufügen eines 0,3-Ohm-Widerstands in Reihe mit dem Rest der Schaltung. Übrigens: Achten Sie darauf, niemals eine Obergrenze von 470 pF zu überschreiten. am Bypass (BP) Pin. Verursacht Schwingungen.

LDO mit Tantal und Schaltung mit keramischen Bypass-Kondensatoren
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