稳定电源/负载电路的快速瞬态响应

吉时利的2300系列电池/充电器仿真器(快速瞬态响应电源)专用于研发和制造环境中RFIC功放、手机及其它便携式电池供电产品的功率估计。这些电池仿真电源能从变化量高达1000%(即负载电流增大10倍)的短脉冲负载电流中快速恢复并测量负载电流脉冲的峰值。为了维持输出电压在设置的输出电平(尽管是近瞬时变化的脉冲负载)并且为了采集600μs的窄脉冲信息，电源必须兼有电压恢复时间短和快速负载电流变化引起的瞬态扰动电压降最小。像2300系列电池/充电器仿真器这样的电源必须有快响应、宽带宽(200kHz以上以及达到2MHz)的输出级。虽然这种宽带宽电源能从变化很大的负载电流中快速恢复，宽带输出级比传统窄带直流电源更容易受外部负载电路阻抗的影响。某些高电抗负载条件[例如长走线和具有低等效串联电阻(ESR)的容性负载]会导致电源输出振荡。本文将介绍产生振荡的各种负载电路条件并提出稳定负载电路的方法。

直流电源/负载电路组合

Phone Test Fixture=电话测试夹具

Mobile Phone=手机

Parasitic Fixture=夹具寄生元件

Power Supply=电源

Source Leads (twisted pair)=源测试线(双绞线)

图1. 电源和DUT之间的典型连接。电源使用远端感测反馈。

图1示出了电源供电被测器件(DUT)的典型负载功率电路，在此情况下手机在测试夹具中。电源采用4线连接方案，由一对电源线和一对负载电压感测线组成。将每对线缠绕起来可以最小化由感应磁场产生的杂散电压。测试夹具常常使用旁路电容器最小化交流噪声。为了理解负载电路如何进行短路负载电流脉冲分析(实际是交流信号)，这两对线必须建模为包括分布电阻、串联电感和并联电容成分的交流网络。而且，测试夹具和DUT也必须建模为交流网络。电缆电容、缆线之间的并联电容通常比DUT附近的旁路电容(通常为10μF数量级或更大)小很多。