低功耗無(wú)電容型低壓差線性穩(wěn)壓器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、低壓差線性穩(wěn)壓器（Low Dropout Regulator，簡(jiǎn)稱LDO）作為電源管理電路的部分，被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用到便攜式手持設(shè)備中，并向著片上系統(tǒng)集成的方向邁進(jìn)。由于便于集成、應(yīng)用簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，無(wú)電容型LDO（Capless LDO）成為很多應(yīng)用的首要選擇。與傳統(tǒng)的LDO相比，Capless LDO在穩(wěn)定性和瞬態(tài)特性上存在著較大缺陷，其穩(wěn)定性和瞬態(tài)特性是其設(shè)計(jì)中的最大挑戰(zhàn)。
　　針對(duì)Capless LDO固有的兩大缺點(diǎn)：空載較差

2、的穩(wěn)定性和驅(qū)動(dòng)大負(fù)載時(shí)較慢的瞬態(tài)響應(yīng)速度，本文提出了一種在盡可能滿足穩(wěn)定性要求的前提下提高LDO大負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)速度的電路，具體工作內(nèi)容是設(shè)計(jì)了一種基于SMIC0.13μm CMOS工藝的無(wú)片外電容型低壓差線性穩(wěn)壓器，要求在能夠?yàn)閿?shù)字電路負(fù)載提供100mA輸出電流的同時(shí)，具有很低的壓降、高的PSRR、低的功耗、良好的噪聲性能以及優(yōu)異快速響應(yīng)能力。帶隙基準(zhǔn)和誤差放大器是本次設(shè)計(jì)中的核心模塊，它們的性能直接決定了LDO的性能。為了使帶隙基準(zhǔn)能

3、夠工作在1.4V電源電壓下并且具有很高的PSRR，文中針對(duì)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)所具有的缺陷進(jìn)行了詳細(xì)的分析論證，對(duì)比、改進(jìn)了各種電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，最終實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求。與此同時(shí)，誤差放大器采用多級(jí)放大結(jié)構(gòu)，提高了環(huán)路增益，采用密勒補(bǔ)償方式保證了環(huán)路的穩(wěn)定性，為了提高瞬態(tài)響應(yīng)能力，設(shè)計(jì)了新穎的瞬態(tài)增強(qiáng)電路。并在SMIC0.13μm CMOS工藝下，完成了整個(gè)LDO（包括帶隙基準(zhǔn)電路）的設(shè)計(jì)，最后用spice軟件進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　仿真結(jié)果表明：在電