一個簡單的電路產生快速負載瞬變，用于對電源進行全面測試。

Maxim的許多器件都給出了典型的工作特性（TOC）圖，負載瞬變非常快。我們的客戶有時會問我們如何創造如此快速的負載變化。盡管市售動態負載箱能夠提供瞬態，但它們不能提供美觀的TOC所需的快速上升時間和下降時間。

為了獲得快速負載瞬變，我們將功率MOSFET和幾個電阻器組合在被測器件（DUT）的印刷電路板上。選擇組件相對容易。如果輸出電壓為正，則 n 溝道 MOSFET 工作良好。MOSFET 通過一個從源極到地的電阻連接（見圖 1）。MOSFET 的柵極端接一個 51Ω 電阻，以實現信號發生器輸出的阻抗匹配。

圖1.組件連接。

確定R1的值并選擇M1取決于所需的輸出電壓和電流。理想情況下，應使用以下公式選擇組件：

R1 = 70% × (VOUT/IOUT)

對于 MOSFET：

RDS(ON) = 20% × (VOUT/IOUT)

如果 DUT 需要相對較低的輸出電流，則很難找到滿足上述標準的 MOSFET。在這種情況下，將R1百分比增加到95%，并將MOSFET電阻降低到5%以下。

該電路及其計算的目標是使用MOSFET作為可變電阻，將負載電流動態調整至精確值。峰值負載瞬態電流通過改變驅動到 MOSFET 柵極的高壓來調節。使用這種方案無需將負載電阻R1調整到精確值。

請注意，MOSFET 連接在負載電阻上方。或者，負載電阻可以連接在 MOSFET 的漏極和 DUT 輸出之間。盡管如此，圖1所示的方法效果更好，因為MOSFET跨導的退化會產生自我調節作用。

例如，假設特定電路的VOUT = 1.3V，IOUT = 1A，R1 = 1Ω。因此，MOSFET 的 VGS 最初是偏置的，因此 MOSFET 充當 300mΩ 電阻。然而，由于溫度變化，MOSFET的VGS（TH）已經降低，導致MOSFET傳導比初始條件更多的電流。反過來，這種額外的電流會導致R1兩端的I×R壓降增加，從而降低MOSFET的VGS。因此，MOSFET的電流降低到大約其初始值。這只是一階修正，但對于我們的目的來說已經足夠接近了。

對于需要負載瞬變且直流偏置電流為0A的TOC數據（例如MAX8654降壓穩壓器），在DUT的輸出端放置一個負載電阻（RLOAD）。參見圖 2 和圖 3。MAX8654的負載瞬態響應顯示直流偏置電流約為2A （MOSFET M1關斷）。由于VOUT被調節至3.3V，因此可以通過一個1.65Ω的負載電阻來實現。并聯使用6個5W 10Ω電阻就足夠了。

在圖 2 中 I外從 2A 上升到 3.3A （MOSFET M1 導通）。假設導通電阻（RDS（ON）） 的 M1 比 R1 比較小，選擇 R1 使 R 的并聯組合負荷R1 = 1Ω。

圖2.MAX8654負載瞬態響應

圖3.負載瞬態響應設置。

為了獲得最佳性能，請將信號發生器的占空比保持在 10% 以減少自發熱。此外，一些轉換器能夠提供超過25W的功率，如果工作在10%占空比以上，足以造成輕微傷害或損壞組件。

組件的物理位置對于獲得最佳性能至關重要。通常，它們必須拼湊到現有的印刷電路板上。使MOSFET和R1盡可能靠近DUT的輸出電容。使導體盡可能寬和短。

DUT輸出的測量應直接在輸出電容兩端進行。如果器件對 1000pF 負載不敏感，請使用 1X 示波器探頭。1X探頭為示波器提供最高的信噪比。

但是，無論使用什么探頭，請確保接地引線盡可能接近零長度。理想情況下，示波器探頭插孔直接接地，輸出工作得很好。示波器上顯示的任何高速邊沿都受此標準的約束，而不僅僅是瞬態響應。

審核編輯：郭婷