Принцип работы LDO

Нынче испытал на себе всю относительность фразы "расположите конденсатор как можно ближе к выводу микросхемы".

Дело было так:
Развёл очередную плату с микрухой LP2985, но что-то пошло не так и на выходе вместо требуемого фиксированного напряжения (5 В) было заниженное на пару сотен милливольт (4.2 - 4.7 В), при входных 6 В. Долго я колупался, но всё таки откопал причину.

Спойлер: Рисунок ПП

Я подключил C_BYPASS (С519) к выводу микросхемы через переходное отверстие, т.е. добавил индуктивности в цепь, что является грубой ошибкой.
У этой микросхемы есть специальный конденсатор, который в даташите упоминается для фильтрации шума, но по совместительству от подключен к ИОНу на 1.23 В, но про это я вычитать не смог.

Спойлер: Блок-схема микросхемы

Подскажите, каким образом работает этот стабилизатор. Как я понимаю, то у выходного транзистора должно изменяться сопротивление так, чтобы на выходе было всегда 5 В. Является ли здесь особенностью, что резисторы образуют положительную (!) обратную связь для операционного усилителя. Не приведёт ли это к колебательному режиму? И главное, как устроен блок Vref, что на него так сильно влияет конденсатор, который должен фильтровать шум?

 

А где земли на картинке?

 

в даташите есть же пример трассировки, ну.

 

Каюсь, раньше, когда делал платы смотрел в документацию, тут же я решил "это же обычный стабилизатор...", причём я его не первый раз использую.

Всё на месте:

Спойлер: Мантажная с землёй

Кстати, проблему я решил не только перепайкой кондёра на ногу микрухи, но ещё и отрезанием на слое микросхемы микрополоска ДО переходного отверстия. До отрезания всё равно была ложная работа.

 

Via вызванивали? Может обрыв был

 

да там не обычный стабилизатор. К сожалению, модуль Vref никак не освещён.

 

На самом деле все еще проще. Скорее всего не помыли плату или помыли плохо. Тем более что вокруг одна земля. В даташите четко написано что выход перегружать нельзя, а ток должен быть не более 100нА.

Когда перепаивали, видать припаяли аккуратнее

В версию с индуктивностью не верю - нет там таких частот, чтобы индуктивность повлияла

 

это что за флюс такой, который 100 нА проводит и при таком напряжении???

 

Да, вызванивал всё. К соединениям претензий не было. Сравнивал с рабочим стабилизатором - на этом выводе было завышенное напряжение (кажется, около 1.1-1.3 В), а должно было быть около 0.9 В.

Такое могло быть (глицериновый-то проводит), до первых трёх перепаек, ну а потом, когда их меняли и заменили несколько штук (5-6), причём за парочкой бегали отдельно покупать (авось партия бракованная), то вопрос в промытости платы отпадал сам собой, предельно аккуратно паяли.

В смысле случайная сопля из припоя на землю? Земля под маской.

Спойлер: Маска

Когда появилась идея всю вину повесить на этот кондёр, то для начала просто перепаяли - был эффект повышения выходного напряжения до 4.7-4.8 В, но всё равно это не 5 В, да ещё они скачут. Было решено резать, ну тут уж резали сразу у вывода микросхемы, поэтому не смогу сказать что было бы если резать в другом месте, но микросхема завелась.

Хмм...значит, буду искать ответ в литературе.
Появился уж спортивный интерес

 

Ваша версия какая? Стабилизатор будет нормально работать и без этого конденсатора, но с бОльшим уровнем шума

Несмытый флюс, он мог остаться неотмытым и под конденсатором

Да обычный регулятор: напряжение источника опорного напряжения подается на один вход усилителя ошибки, выходное напряжение стабилизатора через делитель на другой вход.
Выход усилителя ошибки управляет силовыми транзисторами. Тут для лучшей стабильности производитель вывел выход опорного напряжения наружу для лучшей стабильности. Вот и вся магия.

Если остался интерес спортивный докапаться до истины, то капните имеющийся флюс на конденсатор и посмотрите на выходное напряжение

 

Я бы поставил на перегрев при пайке или пробой статикой.
LP2985 идеально работает и при гораздо худшей трассировке.
Это вам не синхронный DC-DC на 1-2МГц...

Нужно смотреть всю схему целиком, вместе с проходным транзистором обратная связь получается отрицательной

Скорее всего примерно так же, как и TL431. А насчет емкости - имхо, это ложный след, в другом дело было.

 

а операционник не может заводиться?

 

Прошу прощения за долгий "отпуск", ковырялся с другой проблемой в плате)

Про конденсаторы и припой:
Взял плату, где разведена исследуемая микросхема.

Спойлер: Плата

Плата старая, рабочая.
В штатном режиме на входные клеммы подаю 6 В - потребление 18 мА.
Если залить глицериновым флюсом С2, ёмкость на выводе Vin, то потребление увеличивается до 21 мА, на выходе микросхемы 5 В есть, флюс "кипит" (выглядит так, как будто он нагревается с пузыриками).
Если залить глицериновым флюсом С4, ёмкость на выводе BYPASS, то потребление падает до нуля, на выходе микросхемы ~2 В, глицерин не "кипит".

Подозреваю, что плохо отмыли плату, причём её специально мыли тщательно как обнаружили, что с глицерином шутки плохи. Не отмыли.
На всех платах ранее (и далее) к выводу BYPASS было (будет) более аккуратное отношение, поэтому такое расположение конденсатора у меня встречается первый раз. Хотя я вспоминаю, что когда-то на макетке собирал схему выбора питания, где эта микросхема участвовала, так там ни о какой аккуратной разводке речи и не было.