创建快速负载瞬态
一个简单的电路产生快速负载瞬变，用于对电源进行全面测试。
maxim的许多器件都给出了典型的工作特性（toc）图，负载瞬变非常快。我们的客户有时会问我们如何创造如此快速的负载变化。尽管市售动态负载箱能够提供瞬态，但它们不能提供美观的toc所需的快速上升时间和下降时间。
为了获得快速负载瞬变，我们将功率mosfet和几个电阻器组合在被测器件（dut）的印刷电路板上。选择组件相对容易。如果输出电压为正，则 n 沟道 mosfet 工作良好。mosfet 通过一个从源极到地的电阻连接（见图 1）。mosfet 的栅极端接一个 51ω 电阻，以实现信号发生器输出的阻抗匹配。
图1.组件连接。
确定r1的值并选择m1取决于所需的输出电压和电流。理想情况下，应使用以下公式选择组件：
r1 = 70% × (vout/iout)
对于 mosfet：
rds(on) = 20% × (vout/iout)
如果 dut 需要相对较低的输出电流，则很难找到满足上述标准的 mosfet。在这种情况下，将r1百分比增加到95%，并将mosfet电阻降低到5%以下。
该电路及其计算的目标是使用mosfet作为可变电阻，将负载电流动态调整至精确值。峰值负载瞬态电流通过改变驱动到 mosfet 栅极的高压来调节。使用这种方案无需将负载电阻r1调整到精确值。
请注意，mosfet 连接在负载电阻上方。或者，负载电阻可以连接在 mosfet 的漏极和 dut 输出之间。尽管如此，图1所示的方法效果更好，因为mosfet跨导的退化会产生自我调节作用。
例如，假设特定电路的vout = 1.3v，iout = 1a，r1 = 1ω。因此，mosfet 的 vgs 最初是偏置的，因此 mosfet 充当 300mω 电阻。然而，由于温度变化，mosfet的vgs（th）已经降低，导致mosfet传导比初始条件更多的电流。反过来，这种额外的电流会导致r1两端的i×r压降增加，从而降低mosfet的vgs。因此，mosfet的电流降低到大约其初始值。这只是一阶修正，但对于我们的目的来说已经足够接近了。
对于需要负载瞬变且直流偏置电流为0a的toc数据（例如max8654降压稳压器），在dut的输出端放置一个负载电阻（rload）。参见图 2 和图 3。max8654的负载瞬态响应显示直流偏置电流约为2a （mosfet m1关断）。由于vout被调节至3.3v，因此可以通过一个1.65ω的负载电阻来实现。并联使用6个5w 10ω电阻就足够了。
在图 2 中 i外从 2a 上升到 3.3a （mosfet m1 导通）。假设导通电阻（rds（on）） 的 m1 比 r1 比较小，选择 r1 使 r 的并联组合负荷r1 = 1ω。
图2.max8654负载瞬态响应
图3.负载瞬态响应设置。
为了获得最佳性能，请将信号发生器的占空比保持在 10% 以减少自发热。此外，一些转换器能够提供超过25w的功率，如果工作在10%占空比以上，足以造成轻微伤害或损坏组件。
组件的物理位置对于获得最佳性能至关重要。通常，它们必须拼凑到现有的印刷电路板上。使mosfet和r1尽可能靠近dut的输出电容。使导体尽可能宽和短。
dut输出的测量应直接在输出电容两端进行。如果器件对 1000pf 负载不敏感，请使用 1x 示波器探头。1x探头为示波器提供最高的信噪比。
但是，无论使用什么探头，请确保接地引线尽可能接近零长度。理想情况下，示波器探头插孔直接接地，输出工作得很好。示波器上显示的任何高速边沿都受此标准的约束，而不仅仅是瞬态响应。
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图1.组件连接。
确定r1的值并选择m1取决于所需的输出电压和电流。理想情况下，应使用以下公式选择组件：
r1 = 70% × (vout/iout)
对于 mosfet：
rds(on) = 20% × (vout/iout)
如果 dut 需要相对较低的输出电流，则很难找到满足上述标准的 mosfet。在这种情况下，将r1百分比增加到95%，并将mosfet电阻降低到5%以下。
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请注意，mosfet 连接在负载电阻上方。或者，负载电阻可以连接在 mosfet 的漏极和 dut 输出之间。尽管如此，图1所示的方法效果更好，因为mosfet跨导的退化会产生自我调节作用。
例如，假设特定电路的vout = 1.3v，iout = 1a，r1 = 1ω。因此，mosfet 的 vgs 最初是偏置的，因此 mosfet 充当 300mω 电阻。然而，由于温度变化，mosfet的vgs（th）已经降低，导致mosfet传导比初始条件更多的电流。反过来，这种额外的电流会导致r1两端的i×r压降增加，从而降低mosfet的vgs。因此，mosfet的电流降低到大约其初始值。这只是一阶修正，但对于我们的目的来说已经足够接近了。
对于需要负载瞬变且直流偏置电流为0a的toc数据（例如max8654降压稳压器），在dut的输出端放置一个负载电阻（rload）。参见图 2 和图 3。max8654的负载瞬态响应显示直流偏置电流约为2a （mosfet m1关断）。由于vout被调节至3.3v，因此可以通过一个1.65ω的负载电阻来实现。并联使用6个5w 10ω电阻就足够了。
在图 2 中 i外从 2a 上升到 3.3a （mosfet m1 导通）。假设导通电阻（rds（on）） 的 m1 比 r1 比较小，选择 r1 使 r 的并联组合负荷r1 = 1ω。
图2.max8654负载瞬态响应
图3.负载瞬态响应设置。
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dut输出的测量应直接在输出电容两端进行。如果器件对 1000pf 负载不敏感，请使用 1x 示波器探头。1x探头为示波器提供最高的信噪比。
但是，无论使用什么探头，请确保接地引线尽可能接近零长度。理想情况下，示波器探头插孔直接接地，输出工作得很好。示波器上显示的任何高速边沿都受此标准的约束，而不仅仅是瞬态响应。
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