关于稳定性问题的解决过程的介绍

任何器件在应用中都会有出问题的时候。电源器件要实现能量的转换，如果管控不当，出问题的几率就会更高一些。

线性稳压器容易出什么问题呢？

我最初的记忆来源于上世纪80年代，那时候我们使用的电源全是线性的。一个小组设计的电源出问题了，我的老师剪断了其中的一根线，问题就此解决。那根线提供了一个错误的地回路。

第二个记忆来源于深圳宝安的客户现场，常温下工作良好的RT9164在低温状态下工作异常，导致问题的原因是输出端使用的电解电容在低温下无法导致稳定的结果。

第三个记忆是关于瞬态响应的，脑海里呈现出来的是RT9193和RT9013在面对瞬态负载变化时的电压跌落深度，RT9013的快速响应能力能弥补RT9193响应能力的不足。

所有这些问题其实都是属于稳定性的问题。

最新的一个关于线性稳压器的问题来自一个海外客户，他们使用RT9040作为DDR存储器的总线终端电压调节器，其工作条件为：Vin = 1.5V，REFIN = .75V，EN = 3.3V，VCNTL = 3.3V，REFOUT = .75V。按照RT9040的特性，其输出结果应该是VOUT = 0.75V，但实际结果却是VOUT=0.9V。这是为什么？

打开RT9040的规格书，看看它的内部框图：

从中可以看到，VOUT将完全跟随REFIN端的电压而变。同时在跟随REFIN的电压的端子还有REFOUT，而在客户提供的测试状况中已经明确了，REFOUT=0.75V，VOUT怎么会是0.9V呢？

这是一个很奇怪的问题，需要看到电路或是进行实测才能得出最后的结论了。客户很乖，一封邮件过去，电路马上寄到，它看起来是这样的：

电路不是很清晰，但是没关系，我可以猜，还可以和规格书里建议的电路图进行对照。规格书里的电路是这样的：

两相对照，你看出差异了吗？

差异很多，但你得找重点。规格书原理图的REFOUT端是有外接的0.1µF电容的，客户的原理图中却没有。这是个重点。

在规格书中的应用说明部分对这部分电路有如下说明：

翻译成中文，其中的最后一句话是说：为了确保稳定工作，建议在REFOUT和GND之间连接一只0.1µF陶瓷电容。

在我前文述及的关于RT9164在低温情况下不能稳定工作的状况和此状况相同，如果一个稳压器的输出电容没了（或是太小），它很容易就变得不再稳定。

稳压器不稳定是什么样子？不稳定的状况通常就是表现为振荡，其输出成为直流和交流信号的混合体。

有了这一判断，写一封邮件告诉客户，请他在REFOUT增加一只电容，从此他就再没有写信来说这个问题了。

既然处于不稳定的状态，为什么客户测量REFOUT电压的时候得到的还是正确的电压呢？

这有两种可能：虽然电压在波动，但使用万用表测量出来的电压还是0.75V，因为它测量的是有效值，其中既有直流成分，也有交流成分，合成在一起之后就无法分辨了。另一种可能是当他进行测量时，自然地引入了一个负载，REFOUT的生成电路见到这个负载以后就进入了稳定状态，很可能这个时候VOUT输出也是正常的0.75V了，但是客户没有发现。

关于稳定性，这真的是一个很难直接说明白的问题，它表达的是一个系统维持稳定状态的能力的指标，是我们从事电源管理的人特别关注的问题。

一个连接稳态负载的系统通常不用关心其稳定性，因为没有什么因素会刺激它使其状态发生变化。可是那些面对急速变化负载的系统就不得不关心了，大型的CPU、FPGA和DDR存储器之类的负载在这方面就有极高的要求，为它们供电的电源系统必须具有极高的响应速度、极高的稳定性，这就对我们从事电源管理的人提出了要求，我们需要具备判断一个系统是否稳定的能力，还需要在遇到问题时具有解决问题的能力。这种能力要从哪里来呢？学习，唯有学习才是问题的解决之道。

学习的方法可以分为很多种，可以通过教科书来学习，可以通过实践来学习，还可以通过别人总结的经验来学习。在经验总结中，尤以那些大师级人物的经验最为有用，他们可以把很复杂的问题简单化，描述得通俗易懂，学起来的感觉就是爽死了。

在电源网上周在深圳举行的年会上，我们举行了一个活动：关注立锜微信号，有奖加入成为My Richtek会员。成为My Richtek会员的人将在本周收到一份邮件，这份邮件将推送一篇应用笔记——《怎样利用快速瞬变负载测试DC/DC转换器》，这是一篇大师之作。这篇文章的核心就是谈论DC/DC转换器的稳定性问题，而其方法却特别简单，仅仅需要将快速变化的阶跃负载施加到DC/DC转换器之上即可判断出转换器的稳定性，对其反应出来的问题也一一给出了解决办法，还把那些可能误会为稳定性问题的系统问题和设计上的问题也一一列了出来，相应的解决方法也一并提供。最后，此文还给出了一个可以自制的测试工具的制作方法，可供有兴趣的读者参考制作。

没有机会参与我们现场活动的读者现在还有弥补的机会，你可以在我们的微信服务号的服务菜单中点击“近期活动”，选择“有奖加入立锜会员”，经过注册以后，虽然不能得到我们现场活动的奖品，但以后就可以定期收到我们的此类信息了，这可是无价之宝，没有注册的你怎能知道自己会错过什么呢？当然了，成为立锜会员的好处并非只有这一点，你还可以定制立锜的消息服务、产品更新提醒服务、在线申请免费样品、在线使用免费的电路设计和仿真工具等等，未来的更多服务还将按需推出，而这一切都是免费的。

没有收到过立锜电子报的朋友可以点击阅读原文，你可以在那里找到原来发送过的电子报，上文所述的应用笔记推送信息也在其中，你可以慢慢享用。