原创 TL431输出振荡问题

    最近做个血糖仪的设计，用TL431这个最大众化的电压基准给单片机作为电压参考。根据单片机厂家的文档，推荐为了获得更好的AD转换性能，需要在电压参考引脚加足够的去耦电容，但是在使用时发现往往事与愿违，信号链路里出现了振荡，郁闷了好久，仔细排查才发现是TL431在搞鬼。这种模拟IC输出的振荡、相位余量等问题我一直没有从原理上搞懂。在应用中碰到的问题跟教科书上学的控制理论完全联系不上（国内大学教育的悲哀、尽管我控制理论曾经考过90分！但是只能做做数学题，根本不会分析实际问题）！差远了，回到话题，理论分析俺就用笨方法，一个一个原件的试验，终于在示波器上找到了问题的故障点---TL431输出电容，经过试验发现MLCC电容的容量在小于10nf时输出才能稳定（下面的文章还提到了这个容值范围）。

    无独有偶，在网上读到了一篇同行写的文章，也讲到了这个问题，收藏跟大家分享一下：

以下内容转自http://davedave2005.blog.163.com/blog/static/99750790200841495838722/

TL431并联电容器

  稳压二极管在电路中工作时，其自身会产生一种不规则的周期性噪声，这种不规则的噪声称为齐纳噪声。尽管齐纳噪声的电平不高，但它却是影响稳压二极管输出特性的重要原因之一。为了减小稳压二极管的输出噪声，可用一只电容器与稳压二极管并联使用，这样，并联的电容就可以吸收稳压二要管的齐纳噪声，以改善稳压二极管的输出特性。另外，并联在稳压二极管上的电容还可以吸收电源的纹波，使得稳压二极管的输出电压更加平稳。其次，当稳压二极管与电容并联使用时，由于电容的充电作用，会使稳压二极管输出电压的建立时间增加，使输出电压缓慢地上升，不过，这仅是接通电源瞬间的情况。正常工作时，稳压二极管的输出电压是完全稳定的。 
  用这种方法的好处是：在接通电源的瞬间，稳压二极管的输出电压不会出现过冲现象，同时也起到了一定的开机延时作用，改善了过渡特性。既然稳压二极管和电容并联有这么多的好处，而TL431的使用和稳压二极管的使用又十分相似，所以TL431是可以与电容并联使用的，且TL431与电容并联使用时同样有许多好处。但是，当TL431与电容并联，其选用的容量值不适合时，有时不但起不到好的作用，反而会产生振荡现象，这是因为流过TL431的电流和电容的容量有一定的关系。实验表明，如果用容量为０．０１～３μＦ的电容器并联在TL431上，很有可能使TL431产生振荡，因此，当TL431与电容并联使用时，应使TL431并联的电容器值大于３μＦ或小于０.０１μＦ，对此必须引起注意。