LT3021 的设计在多种输出电容下都能保持稳定,但针对低 ESR(等效串联电阻)陶瓷电容进行了优化。输出电容的 ESR 会影响稳定性,尤其是在使用小容量电容时更为明显。为防止振荡,建议使用最小容量为 3.3μF、ESR 不超过 0.22Ω 的输出电容。LT3021 是一款低压器件,其输出负载瞬态响应性能与输出电容容量有关。使用更大容量的输出电容可以降低峰值偏差,并在负载电流变化较大时提供更好的瞬态响应。对于容量大于 22μF 的输出电容,需要在图 1 中的上分压电阻 R2 上并联一个 300pF 的前馈电容。在极低输出电流条件下(负载电流 < 30μA),可能会出现低频小信号振荡(例如:在 1.2V 输出时为 200Hz/8mVp-p)。为防止这种不稳定性,建议最小负载电流为 100μA。
在使用陶瓷电容时需特别注意。制造商生产的陶瓷电容采用多种介质材料,不同介质在温度和施加电压下的表现差异很大。常见的介质材料有 Z5U、Y5V、X5R 和 X7R。Z5U 和 Y5V 介质在小型封装中以低成本提供较高的电容量,但其电压和温度系数较大。X5R 和 X7R 介质具有更高的稳定性,更适合用作输出电容,尽管价格略高。X5R 和 X7R 介质在电压系数方面表现优异。X7R 类型适用于更宽的温度范围,具有更好的温度稳定性;而 X5R 成本较低,且可提供更高的电容值。图 2 和图 3 展示了 Y5V 与 X5R 材料在电压系数和温度系数方面的对比。

电压和温度系数并不是唯一的问题来源。某些陶瓷电容具有压电效应。压电元件在受到机械应力时会在其两端产生电压,类似于压电加速度计或麦克风的工作原理。对于陶瓷电容而言,这种应力可能来自系统中的振动或热瞬态变化。由此产生的电压可能引入显著的噪声。图 4 所示的波形就是由铅笔轻敲陶瓷电容所产生的响应。类似的振动引起的行为可能会被误认为是输出电压噪声的增加。
