MEMS傳感器中低壓差穩(wěn)壓器的設(shè)計.pdf

1、隨著電子產(chǎn)品的發(fā)展以及各種應(yīng)用需求的多樣化，在電子系統(tǒng)設(shè)計當(dāng)中電源管理成為了很重要的一個考量標(biāo)準(zhǔn)。在多種常見的電源芯片當(dāng)中，具有低壓差（LOW Drop-out）的線性穩(wěn)壓器無論在負(fù)載調(diào)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(nèi)外市場主流的LDO發(fā)展的基礎(chǔ)上，對LDO的基本原理以及各項指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)描述。在基本功能完成的基礎(chǔ)上還引入了一些輔助模塊來對LDO系統(tǒng)進(jìn)行控制和保障，例如過溫保護(hù)、過流保護(hù)以及

2、快速啟動等模塊。之后，本文詳細(xì)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(zhǔn)源，誤差放大器以及調(diào)整管的設(shè)計。設(shè)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?zhǔn)源設(shè)計，應(yīng)用了不同溫度系數(shù)電阻進(jìn)行基準(zhǔn)電壓非線性項的補償，從而明顯降低了工作溫度范圍內(nèi)的溫度系數(shù)?？紤]降低系統(tǒng)的輸出噪聲，采用了應(yīng)用斬波技術(shù)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(fù)載能力的要求，采用了PMOS晶體管作為調(diào)整管

3、，但在設(shè)計的時候需要注意在負(fù)載能力，MOS管壓降以及系統(tǒng)穩(wěn)定性之間進(jìn)行折中。在此基礎(chǔ)上，為了保證LDO系統(tǒng)的穩(wěn)定性，采用零極點跟蹤法進(jìn)行系統(tǒng)頻率特性補償，使系統(tǒng)最終相位裕度達(dá)到60°。
　　本文設(shè)計的低壓差線性穩(wěn)壓電路基于CSMC0.μ5mCMOS工藝，采用Cadence對設(shè)計電路進(jìn)行了仿真。在1Hz~10kHz頻率范圍內(nèi)，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(diào)整率為65u/V，負(fù)載調(diào)整率為