一種低壓差線性穩(wěn)壓器的研究與設(shè)計.pdf

1、低壓差線性穩(wěn)壓器LDO(Low Dropout Voltage Regulator)是一種輸入電壓大于輸出電壓的直流線性穩(wěn)壓器，具有輸入輸出響應快、輸出噪聲低、外接元件少、使用方便、價格低廉等優(yōu)點，被廣泛應用于汽車電子產(chǎn)品、便攜式電子設(shè)備、通訊設(shè)備、工業(yè)和醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域。隨著LDO線性電源的廣泛應用，LDO的性能指標也是在逐步提高。本文在分析LDO設(shè)計原理的基礎(chǔ)知識上，設(shè)計了一種新型的電源管理芯片。 本文設(shè)計的LDO電源管理芯片在

2、正常工作狀態(tài)下芯片自身消耗的電流小于150uA，滿足了低功耗的要求。LDO穩(wěn)定的輸出3.3V電壓，并可以提供不小于200mA的負載驅(qū)動能力，兩只電子開關(guān)可導通不少于150mA的電流，導通后阻抗小于0.2Ω。采用具有低漏失特性的PMOS管作為調(diào)整元件，提高了芯片的整體效率；使用旁路濾噪電路，濾除輸出電壓噪聲且改善了電源抑制比，使芯片更加切合小型系統(tǒng)的應用需求，另外其中的快速啟動電路解決了由旁路濾噪電容引起的啟動時間過長問題。在設(shè)計過程中還

3、充分考慮了各種意外情況的發(fā)生，芯片中包含有欠壓保護，過溫保護，輸出過流保護電路。在保護芯片自身的同時，也有效的保護了次級負載電路的安全。 本文中首先闡述了LDO線性降壓變換器的基本原理，給出理論依據(jù)。然后根據(jù)功能需要進行了電路的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計。再對電路的所有子模塊電路進行了詳細分析，借助設(shè)計軟件Cadence、Hspice對子模塊電路進行了完整的設(shè)計和模擬仿真，給出了合理的電路數(shù)據(jù)，各子模塊電路的電特性參數(shù)均達到或優(yōu)于設(shè)計所需指標