一種具有高PSRR及快速瞬態(tài)響應的供電電路設計與研究.pdf

1、開關電源以其體積小、質(zhì)量輕、效率高、功耗低等顯著優(yōu)勢，被廣泛應用于各領域的電子設備中，并不斷地朝著小型化、高頻化、數(shù)字化的方向發(fā)展。隨著科技地不斷發(fā)展，電子設備的功能越來越復雜，這對開關電源的性能要求也將越來越高。作為開關電源驅(qū)動控制芯片中為功能模塊提供工作電壓的電路模塊，供電模塊的性能指標對芯片的整體性能具有決定性影響。
　　本文首先對開關電源的背景及分類作了簡要介紹，然后對其供電電路的背景、意義及結構進行了分析。然后介紹了現(xiàn)有

2、文獻提出的三類開關電源驅(qū)動控制芯片供電電路，在此基礎上總結出開關電源驅(qū)動控制芯片供電電路的發(fā)展趨勢，即:輸入電壓范圍寬、電源噪聲抑制能力強、面積小、瞬態(tài)響應速度快。其次，本文對開關電源驅(qū)動控制芯片供電電路的結構、帶隙基準源的結構與原理、低壓差線性穩(wěn)壓器(Low DropoutRegulator，LDO)的結構與原理進行了詳細分析與推導。
　　針對開關電源驅(qū)動控制芯片供電電路的發(fā)展趨勢，本文設計了一種具有寬輸入電壓范圍、高電源噪聲抑

3、制比(Power Supply Rejection Rate，PSRR)、快速瞬態(tài)響應的供電電路。包括寬輸入電壓范圍的預穩(wěn)壓電路、具有高電源噪聲抑制比的帶隙基準源、無需大電容且具有快速瞬態(tài)響應的LDO。
　　本文設計的具有負反饋結構的預穩(wěn)壓電路不僅拓寬了芯片的輸入電壓范圍而且使其能夠承受更大的輸入電壓波動，帶預調(diào)節(jié)電路的帶隙基準源電路不僅可以為芯片的工作提供一個穩(wěn)定的、不受溫度影響的基準電壓，而且具有比傳統(tǒng)基準更強的電源噪聲抑制性

4、能。對于LDO電路的設計，本文采用了帶有調(diào)零電阻的密勒補償技術和瞬態(tài)增強技術，提高了其穩(wěn)定性與瞬態(tài)響應速度，使其在無大電容的情況下能夠在較寬的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作，并且具有良好的線性調(diào)整率和負載調(diào)整率。
　　最后，基于0.18μmBCD工藝，利用Hspice軟件對所設計的供電電路進行了仿真。仿真結果表明:典型工藝角下，本供電電路輸入電壓范圍為6～18V，輸出電壓為5V，最大輸出電流為10mA，其線性調(diào)整率與負載調(diào)整率均小于0.01％