MEMS傳感器中低壓差穩(wěn)壓器的設計.pdf

1、隨著電子產品的發(fā)展以及各種應用需求的多樣化，在電子系統(tǒng)設計當中電源管理成為了很重要的一個考量標準。在多種常見的電源芯片當中，具有低壓差（LOW Drop-out）的線性穩(wěn)壓器無論在負載調整率、輸出噪聲、輸出電壓紋波等方面都具有優(yōu)勢。
　　本文在充分了解了國內外市場主流的LDO發(fā)展的基礎上，對LDO的基本原理以及各項指標進行了詳細描述。在基本功能完成的基礎上還引入了一些輔助模塊來對LDO系統(tǒng)進行控制和保障，例如過溫保護、過流保護以及

2、快速啟動等模塊。之后，本文詳細闡述了LDO系統(tǒng)各核心模塊電路級的具體實現(xiàn)，即帶隙基準源，誤差放大器以及調整管的設計。設計中為了從根本上降低LDO系統(tǒng)的溫度系數(shù)，采用了高階曲率補償?shù)膸痘鶞试丛O計，應用了不同溫度系數(shù)電阻進行基準電壓非線性項的補償，從而明顯降低了工作溫度范圍內的溫度系數(shù)?？紤]降低系統(tǒng)的輸出噪聲，采用了應用斬波技術的誤差放大器，來有效地降低LDO系統(tǒng)的低頻噪聲。為了滿足低壓差以及負載能力的要求，采用了PMOS晶體管作為調整管

3、，但在設計的時候需要注意在負載能力，MOS管壓降以及系統(tǒng)穩(wěn)定性之間進行折中。在此基礎上，為了保證LDO系統(tǒng)的穩(wěn)定性，采用零極點跟蹤法進行系統(tǒng)頻率特性補償，使系統(tǒng)最終相位裕度達到60°。
　　本文設計的低壓差線性穩(wěn)壓電路基于CSMC0.μ5mCMOS工藝，采用Cadence對設計電路進行了仿真。在1Hz~10kHz頻率范圍內，等效噪聲為1/222.375nV/Hz，系統(tǒng)8.6V輸出電壓室溫條件下：線性調整率為65u/V，負載調整率為