具有快速瞬態(tài)響應的低壓差線性穩(wěn)壓器的分析與設(shè)計.pdf

1、低壓差線性穩(wěn)壓器（Low Dropout Regulator，簡稱LDO）以其低成本、低噪聲、高精度和簡單的外圍電路等特點廣泛地應用于片上系統(tǒng)和高性能電源場景中。隨著集成電路系統(tǒng)的高速發(fā)展，電源管理芯片在集成系統(tǒng)中所處的地位越來越重要。消費電子，可穿戴設(shè)備，汽車電子和醫(yī)療設(shè)備的普及，使得電源管理芯片的使用范圍更加廣泛。電源芯片應用場景的復雜化以及低功耗設(shè)計要求，使得電源芯片的負載電流會在短時間內(nèi)發(fā)生急速跳變。這要求電源芯片快速地響應負載

2、電流的變化，保持輸出電壓穩(wěn)定。
　　本研究涉及LDO的瞬態(tài)響應的分析和設(shè)計。根據(jù)當前LDO的瞬態(tài)響應研究成果和基本原理的分析，設(shè)計了兩款具有快速瞬態(tài)響應能力的 LDO。第一款LDO采用一種新型的環(huán)路控制方式，驅(qū)動NMOS功率管，內(nèi)部集成電荷泵電路（用于驅(qū)動一顆低電流輔助運放）。誤差放大器輸出級和功率管柵極引入了大電容，該電容很好地抑制了電荷泵振蕩器的高頻噪聲。瞬態(tài)響應時功率管的柵極驅(qū)動電流完全由誤差放大器提供，該電流直接由內(nèi)部低壓

3、電源供給，而非電荷泵。為了降低LDO重載跳變輕載過程中，輸出電壓的過沖和較大的恢復時間，LDO片內(nèi)集成過沖消退電路（Over Voltage Correction）。該電路檢測輸出電壓過沖量，當輸出過壓量達到一定閾值后，為輸出電壓節(jié)點提供一條額外的放電通路。該LDO經(jīng)過仿真驗證并流片。電流以255mA/μs的斜率在空載（0A）和滿載（200mA）間切換，測試顯示過沖電壓為54mV，下掉電壓為80mV。另一款芯片采用AB類運算放大器中常見