Diseñar un regulador de voltaje PMOS estable

Correcto : el circuito provisto por Motorola es incorrecto y también muestran este circuito utilizando un PNP que tiene el op-amp conectado de manera "correcta": -

EsunasorpresaquealguiendeMotorolasehayalibradodeesteerrorrealmentemalo.Enelcircuitodearriba,muestroflechas(rojas)paraindicarlapresenciaderetroalimentaciónnegativa;enlaparteinferiordeR1asumíqueelvoltajedesalidaestabaaumentando,estocausaríaquelasalidadelamplificadoroperacionalcayerayestocausaríaqueelcolectordeltransistorNPNaumentara,loqueasuvezcausaqueelcolectordelaPNPcaiga,elefectoesunaretroalimentaciónnegativaporquecualquierladodeR1tieneflechascontradictorias.

ManteniéndoseenestecircuitoysuponiendoqueelamplificadoroperacionaldelcircuitoPMOSseconectócorrectamente,haygrandesproblemasdeimplementaciónaltratardeusarestatopologíayestotambiénseaplicóalapreguntadehacevariosdíasquesecapturaeneldiagramasuperiorenlosOP.pregunta.

UnamplificadoroperacionaltieneunagananciadebucleabiertoyunacaracterísticadecambiodefaseasociadaquesignificaquecuandoseaplicaretroalimentaciónnegativalocalfuncionaPERO"solo". Cualquier ganancia o cambio de fase más resultará en una retroalimentación positiva a una frecuencia alta que inutilizará el amplificador operacional. Esto es particularmente notable en las configuraciones de ganancia unitaria, de hecho, muchos amplificadores operacionales se especifican como inestables en las configuraciones de ganancia unitaria.

Los fabricantes de amplificadores operacionales querrán la mayor cantidad de ganancia de bucle abierto que puedan obtener para proporcionar al usuario potencial un dispositivo que tenga un producto de ancho de banda de ganancia decente: tienen que competir con otros proveedores, por lo que este es su objetivo (o uno de ellos).

El regulador de PNP anterior muestra dos transistores y un amplificador operacional dentro de un circuito de retroalimentación negativa de ganancia unitaria y aunque dije anteriormente que tiene retroalimentación negativa (por la posición de las flechas rojas), de hecho, cantaría como un canario El "error-amp", si se supone que uno de los estándares es un "op-amp" ya está "cerca" de la inestabilidad y agregar la ganancia de dos transistores empujaría la inestabilidad completa.

Entonces, a pesar del error en el circuito PMOS en la pregunta del OP, debemos asumir que el amplificador de error "amplificador operacional" es en realidad un amplificador de diferenciación estable con muy poca ganancia y muy poco cambio de fase.

En cuanto a la pregunta del OP sobre la disipación de energía, la pérdida de potencia en el regulador PNP o PMOS se calcula de la manera más fácil utilizando la diferencia de voltaje en el transistor multiplicada por la corriente de salida en la carga.

La fórmula que usa I ^ 2 y R es más parecida a un regulador de conmutación porque el PMOS alternaría entre "encendido" y "apagado".

  

¿Es correcto suponer que al utilizar una gran ganancia en el circuito de retroalimentación del regulador de voltaje PMOS, un regulador cuasi-PWM es   obtenido?

Yo diría que NO porque no hay ninguna intención de controlar la frecuencia operativa y el circuito solo llegará a los topes de los rieles en una dirección y permanecerá allí, no se regulará.

Los puntos menores: -

1. No estoy de acuerdo con que los circuitos reguladores de FET se presenten normalmente utilizando JFET. Los JFET no tienen la capacidad de manejar la mayoría de las aplicaciones y su característica principal es generalmente muy pobre en comparación con los 10 mili ohms secundarios que puede obtener de MOS.
2. Las cargas capacitivas pueden estabilizar y desestabilizar tanto los reguladores lineales como los de conmutación, y es difícil dar ejemplos y ser sucintos.

Si me he perdido algo en la pregunta, hágamelo saber.