使用VCCS和UGCC兩種頻率補償方案的LDO的設(shè)計.pdf

1、隨著智能手機、平板電腦、筆記本、數(shù)碼相機等電子產(chǎn)品的普及，人們對電子產(chǎn)品的便攜性、續(xù)航能力的要求也越來越高。便攜性電子產(chǎn)品的體積比較小，因而它們所配備的電池容量也比較小。為了提高電池電量的利用效率，提高電池續(xù)航能力，需要用到電源管理技術(shù)。LDO（低壓差線性穩(wěn)壓器）作為一種電源管理產(chǎn)品，其市場份額高達(dá)26％，具有非常高的應(yīng)用價值。
　　相對于其它線性穩(wěn)壓器，LDO能夠提高電源轉(zhuǎn)換效率，但是由于它的輸出阻抗會隨著負(fù)載發(fā)生改變，因而它存

2、在著穩(wěn)定性的問題。為了實現(xiàn)LDO的穩(wěn)定性，LDO的頻率補償方案成為研究熱點。
　　本文研究了LDO的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，并將LDO幾種不同的頻率補償方案進(jìn)行了分析和對比，從而選擇使用兩種頻率補償方案來實現(xiàn)LDO的設(shè)計:即壓控電流源（VCCS，Voltage Control Current Source）補償和單位增益補償單元(UGCC，United Gain Compensation Cell)補償。VCCS補償?shù)腖DO僅使用1p

3、F的片上電容實現(xiàn)了頻率補償，UGCC補償?shù)腖DO可以應(yīng)用在低電源電壓的應(yīng)用中。
　　本文共完成了7個LDO的設(shè)計，每個LDO均有4種不同的輸出。本文使用GF2P4M0.35μm CMOS工藝進(jìn)行設(shè)計與流片驗證，并采用4.7μF的陶瓷片外輸出電容。測試結(jié)果顯示，使用兩種補償方案的LDO在負(fù)載全幅值跳變(最大負(fù)載電流300mA)和輸入電壓發(fā)生跳變時均能保持穩(wěn)定。VCCS補償?shù)腖DO在輸出電壓為1.2V的情況下，其負(fù)載電流在100ns內(nèi)