電容式微加速度計(jì)低壓差穩(wěn)壓器ASIC設(shè)計(jì).pdf

1、國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào)：TN453學(xué)校代碼：10213國(guó)際圖書分類號(hào)：621.38密級(jí)：公開碩士學(xué)位論文電容式微加速度計(jì)低壓差穩(wěn)壓器ASIC設(shè)計(jì)碩士研究生：許娜導(dǎo)師：劉曉為教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：微電子學(xué)與固體電子學(xué)所在單位：微電子科學(xué)與技術(shù)系答辯日期：2010年7月1日授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要本文在分析了低壓差穩(wěn)壓器LDO的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工作原理、性能指標(biāo)以及微加速度計(jì)對(duì)LDO系統(tǒng)應(yīng)用要求的基礎(chǔ)上

2、，設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化了LDO系統(tǒng)的核心模塊以及LDO整體電路。核心模塊主要包括誤差放大器、基準(zhǔn)電壓源和PMOS調(diào)整管，LDO整體電路主要分析仿真了噪聲特性、瞬態(tài)特性、抑制電壓噪聲能力以及穩(wěn)定性等相關(guān)性能。降低誤差放大器的噪聲是降低LDO系統(tǒng)噪聲的主要途徑，采用斬波技術(shù)可以有效降低誤差放大器的低頻噪聲從而達(dá)到優(yōu)化LDO系統(tǒng)噪聲的目的。采用高階曲率補(bǔ)償技術(shù)可以降低帶隙基準(zhǔn)電壓源的溫度系數(shù)從而較大程度上提高了其性能，通過對(duì)帶隙基準(zhǔn)電壓源的核心電

3、路和運(yùn)放的電源電壓進(jìn)行預(yù)穩(wěn)定進(jìn)一步提高了其抑制電源噪聲的能力?？紤]到輸入輸出壓降、靜態(tài)功耗及工藝條件，LDO系統(tǒng)中的調(diào)整管采用PMOS管子，其管子尺寸要在壓降、輸出負(fù)載電流和系統(tǒng)穩(wěn)定性之間折中。在不增加電路功耗并保證系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下，采用電流反饋運(yùn)放作為第二級(jí)可以最小化誤差放大器轉(zhuǎn)換速率對(duì)LDO系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)的影響從而提高系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)速度。在設(shè)計(jì)上，增加一級(jí)使得調(diào)整管柵端電壓跟隨供電電源的變化能夠提高LDO系統(tǒng)的電源抑制比。最后，將設(shè)

4、計(jì)好的核心模塊即誤差放大器、帶隙基準(zhǔn)電壓源以及PMOS調(diào)整管和其他模塊整合在一起用HSPICE對(duì)LDO系統(tǒng)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明，LDO系統(tǒng)能夠在負(fù)載電流0~30mA變化范圍內(nèi)保持穩(wěn)定，環(huán)路增益74~108dB，相位裕度60以上，系統(tǒng)的輸入?yún)⒖荚肼?2nVHz12，線性調(diào)整率1.133mVV，負(fù)載調(diào)整率1.17mVmA，電源抑制PSR在10kHz頻率處為58dB，相關(guān)性能能夠滿足微加速度計(jì)系統(tǒng)應(yīng)用要求。關(guān)鍵字：微加速度計(jì)；低壓差穩(wěn)