低压差线性稳压器的测试装置的制作方法

1.本发明涉及线性调整器技术领域，更具体地，涉及一种低压差线性稳压器的测试装置。


背景技术：

2.低压差线性稳压器(low dropout regulator，ldo)是将不稳定的输入电压转换为可调节的直流输出电压，以便于作为其它系统的供电电源。由于线性稳压器具有结构简单、静态功耗小、输出电压纹波小等特点，因此线性稳压器常被用于移动消费类电子设备芯片的片内电源管理。
3.ldo作为一个完整的功能模块，在设计时必须考虑一些性能指标，只有满足相应指标的设计，才能够最终应用到系统和产品中，ldo的性能指标主要有：输入/输出压差、驱动负载能力、静态电流、电源抑制比、效率、启动时间、负载瞬态响应等。在量产过程中，ldo的实际性能指标与标称值往往会有一定的偏差，造成理论值与实际值的不一致，这种不一致会增大系统或产品的不一致性，故ldo的测试对提高整个电路系统的一致性和稳定性具有非常重要的作用。
4.传统的ldo的负载瞬态响应测试方法主要是用电压源仪器给ldo及其模块供电，通过调节输出电压或负载大小，逐步改变ldo的工作条件，来判断ldo的性能优劣。如图1所示，在传统的负载瞬态响应测试方法中，当负载发生变化时，输出电流iout的上升时间较短，容易导致输出电压vout出现振铃和振荡等现象。此外，随着ldo的性能的提高，对负载瞬态响应的测试装置的要求也越来越高，并且同一款产品往往有着不同的测试条件，对测试装置的系统稳定性的要求也越来越大，因此，传统的测试装置已经无法适应于现有的ldo测试的要求。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种低压差线性稳压器的测试装置，可在负载瞬态响应测试时调节输出电流的上升时间，避免输出电压出现振铃或振荡等现象。
6.根据本发明实施例提供了一种低压差线性稳压器的测试装置，所述低压差线性稳压器包括电压输入端与电压输出端，其中，所述测试装置包括：可变负载模块，与所述低压差线性稳压器的电压输出端连接，所述低压差线性稳压器根据所述可变负载模块的负载值产生输出电压并在所述电压输出端输出；信号源，用于提供一脉冲信号；驱动模块，用于根据所述脉冲信号产生一驱动信号；调整管，连接于所述可变负载模块与参考地之间，用于根据所述驱动信号调整负载端的输出电流；以及信号调节模块，通过调节所述脉冲信号的上升沿速度来调节所述调整管的导通速度，从而改变所述输出电流的变化速度。
7.可选的，所述测试装置还包括：连接于所述低压差线性稳压器的电压输入端与参考地之间的直流电压源，所述直流电压源用于为所述低压差线性稳压器供电；连接于所述低压差线性稳压器的电压输入端与参考地之间的输入电容；以及连接于所述低压差线性稳
压器的电压输出端与参考地之间的输出电容。
8.可选的，所述驱动模块包括：依次连接于所述低压差线性稳压器的电压输入端与所述参考地之间的第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管和所述第二晶体管的控制端接收所述脉冲信号，所述第一晶体管和所述第二晶体管的中间节点输出所述驱动信号。
9.可选的，所述信号调节模块包括：可变电阻，所述可变电阻的第一端连接至所述信号源的输出端，第二端连接至所述第一晶体管和所述第二晶体管的控制端。
10.可选的，所述信号调节模块还包括：连接于所述调整管的控制端与所述参考地之间的可变电容。
11.可选的，所述可变负载模块包括：第一可变负载电阻，所述第一可变负载电阻的第一端连接至所述低压差线性稳压器的电压输出端，第二端连接至所述调整管的第一端；以及第二可变负载电阻，所述第二可变负载电阻的第一端连接至所述低压差线性稳压器的电压输出端，第二端连接至所述参考地。
12.可选的，所述调整管选自n型的金属氧化物半导体场效应晶体管。
13.可选的，所述第一晶体管选自npn型双极晶体管，所述第二晶体管选自pnp型双极晶体管。
14.本发明实施例的低压差线性稳压器的测试装置包括：可变负载模块，与低压差线性稳压器的电压输出端连接，低压差线性稳压器根据可变负载模块的负载值产生输出电压并在所述电压输出端输出；信号源，用于提供一脉冲信号；驱动模块，用于根据所述脉冲信号产生一驱动信号；调整管，连接于所述可变负载模块与参考地之间，用于根据所述驱动信号调整负载端的输出电流；以及信号调节模块，通过调节所述脉冲信号的上升沿速度来调节所述调整管的导通速度，从而改变所述输出电流的变化速度。本发明实施例的测试装置解决了负载瞬态响应测试中的输出电压的振铃和振荡的问题，有利于提高系统的稳定性。此外，本发明实施例的测试装置可以提供不同的测试条件，适用于更高性能的低压差线性稳压器的测试。
附图说明
15.通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
16.图1示出了传统的ldo的负载瞬态响应测试过程中输出电流和输出电压的电压示意图；
17.图2示出了根据本发明实施例的低压差线性稳压器的测试装置的电路示意图；
18.图3示出了现有的低压差线性稳压器的测试装置在负载瞬态响应测试过程中输出电流和输出电压的电压示意图；
19.图4示出了本发明实施例的低压差线性稳压器的测试装置在负载瞬态响应测试过程中输出电流和输出电压的电压示意图。
具体实施方式
20.以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
21.应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以直接耦合或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦合到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。
22.在本技术中，mosfet包括第一端、第二端和控制端，在mosfet的导通状态，电流从第一端流至第二端。p型mosfet的第一端、第二端和控制端分别为源极、漏极和栅极，n型mosfet的第一端、第二端和控制端分别为漏极、源极和栅极。双极晶体管包括第一端、第二端和控制端，在双极晶体管的导通状态，电流从第一端流至第二端。pnp型双极晶体管的第一端、第二端和控制端分别为发射极、集电极和基极，npn型双极晶体管的第一端、第二端和控制端分别为集电极、发射极和基极。
23.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
24.图2示出了根据本发明实施例的低压差线性稳压器的测试装置的电路示意图。如图2所示，所述测试装置包括信号源110、驱动模块120、调整管q1和可变负载模块130。可变负载模块130与低压差线性稳压器200的电压输出端连接，所述低压差线性稳压器200根据可变负载模块130的负载值产生输出电压并在所述电压输出端输出。信号源110用于提供一脉冲信号，驱动模块120用于根据所述脉冲信号产生一驱动信号，调整管q1连接于所述可变负载模块130与参考地之间，用于根据所述驱动信号调整负载端的输出电流。
25.其中，测试装置100还包括信号调节模块，信号调节模块通过调节所述脉冲信号的上升沿速度来调节所述调整管q1的导通速度，从而改变所述负载端的输出电流的变化速度。
26.进一步的，测试装置100还包括直流电压源dc、输入电容cin和输出电容cout。直流电压源dc连接于低压差线性稳压器200的电压输入端与参考地之间，所述直流电压源dc用于为所述低压差线性稳压器200供电。输入电容cin和输出电容cout分别连接于所述低压差线性稳压器200的电压输入端与参考地之间以及低压差线性稳压器200的电压输出端与参考地之间。
27.进一步的，驱动模块120包括晶体管p1和p2。晶体管p1和p2依次连接于低压差线性稳压器200的电压输入端与参考地之间，晶体管p1和p2的控制端接收所述脉冲信号，晶体管p1和p2的中间节点输出所述驱动信号。
28.进一步的，所述信号调节模块包括可变电阻rs和/或可变电容c1，可变电阻rs的第一端连接至所述信号源110的输出端，第二端连接至所述晶体管p1和p2的控制端，可变电容c1连接于所述调整管q1的控制端与所述参考地之间。
29.进一步的，可变负载模块130包括：第一可变负载电阻r1和第二可变负载电阻r2，第一可变负载电阻r1的第一端连接至低压差线性稳压器200的电压输出端，第二端连接至所述调整管q1的第一端，第二可变负载电阻r2的第一端连接至所述低压差线性稳压器200的电压输出端，第二端连接至所述参考地。其中，第一可变负载电阻r1为动态可变负载电阻，第二可变负载电阻r2为静态可变负载电阻，因此调节第一可变负载电阻r1和第二可变负载电阻r2的电阻值可以获得任何动态负载和静态负载的组合。
30.进一步的，调整管q1例如选自n型mosfet，晶体管p1例如选自npn型双极晶体管，晶
体管p2例如选自pnp型双极晶体管，当信号源110提供的脉冲信号为逻辑高电平时，晶体管p1导通，晶体管p2关断，调整管q1导通，提供测试所需的输出电流，此时可变电阻rs和可变电容c1构成的rc电路可以减缓调整管q1的导通速度，从而使得系统更加稳定；当信号源110提供的脉冲信号为逻辑低电平时，晶体管p1关断，晶体管p2导通，调整管q1的控制端通过晶体管p2对地放电，可以使得调整管q1关断速度加快而减小开关损耗。
31.其中，在调整管q1的导通过程中可以通过改变可变电阻rs的电阻值或可变电容c1的电容值来改变输出电流的上升时间。因为信号源110提供的脉冲信号的上升速度是一定的，如果可变电容c1的电容值不变，则可变电阻rs的电阻值越小，脉冲信号的上升时间越短，那么负载端的电流的上升速度也越快，可变电阻rs的电阻值越大，脉冲信号的上升时间也越长，则负载端的电流的上升速度也越慢。同理，如果可变电阻rs的电阻值不变，则可变电容c1的电容值越小，脉冲信号的上升时间越短，那么负载端的电流的上升速度也越快，可变电容c1的电容值越大，脉冲信号的上升时间越长，则负载端的电流的上升速度也越慢。
32.图3和图4分别示出了现有的低压差线性稳压器的测试装置和本发明实施例的低压差线性稳压器的测试装置在负载瞬态响应测试过程中输出电流和输出电压的电压示意图。其中，图3和图4中的虚线表示输出电压vout，实线表示输出电流iout。如图4所示，通过增大可变电阻rs的电阻值可将负载瞬态响应测试过程中输出电流iout的上升时间由200ns增加到500ns，同时输出电压vout在这一过程中也未出现毛刺、振铃等现象，所以本发明的测试装置可以解决负载瞬态响应测试中的输出电压的振铃和振荡的问题，提高系统的稳定性，适用于更高性能的低压差线性稳压器的测试。
33.综上所述，本发明实施例的低压差线性稳压器的测试装置包括：可变负载模块，与低压差线性稳压器的电压输出端连接，低压差线性稳压器根据可变负载模块的负载值产生输出电压并在所述电压输出端输出；信号源，用于提供一脉冲信号；驱动模块，用于根据所述脉冲信号产生一驱动信号；调整管，连接于所述可变负载模块与参考地之间，用于根据所述驱动信号调整负载端的输出电流；以及信号调节模块，通过调节所述脉冲信号的上升沿速度来调节所述调整管的导通速度，从而改变所述输出电流的变化速度。本发明实施例的测试装置解决了负载瞬态响应测试中的输出电压的振铃和振荡的问题，有利于提高系统的稳定性。此外，本发明实施例的测试装置可以提供不同的测试条件，适用于更高性能的低压差线性稳压器的测试。
34.应当说明，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
35.依照本发明的实施例如上文，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明的保护范围应当以
本发明权利要求所界定的范围为准。