一種用于數(shù)字陀螺系統(tǒng)中LDO設(shè)計.pdf

1、隨著近幾年陀螺傳感器的廣泛應(yīng)用，市場對陀螺系統(tǒng)提出了更高的指標(biāo)要求，市場需求促進(jìn)了國內(nèi)外對陀螺系統(tǒng)的研究。電源管理系統(tǒng)作為陀螺系統(tǒng)中的關(guān)鍵模塊也成為一大熱點(diǎn)?，F(xiàn)電源管理系統(tǒng)主要由低壓差線性穩(wěn)壓器(Low-Dropout linear regulator)和開關(guān)電源組合而成。本文主要研究了應(yīng)用在數(shù)字陀螺系統(tǒng)中的無片外電容的低壓差線性穩(wěn)壓器。這將有利于陀螺芯片的集成化，使其更廣泛應(yīng)用在電子產(chǎn)品中，滿足市場需求。
　　在詳細(xì)介紹LDO基

2、本工作原理之后，依次分析了LDO的各個關(guān)鍵指標(biāo)。隨后根據(jù)LDO系統(tǒng)指標(biāo)的要求，開始對LDO中的帶隙基準(zhǔn)電路，誤差放大器等模塊進(jìn)行設(shè)計。設(shè)計時為了提高系統(tǒng)的溫度系數(shù)，對帶隙基準(zhǔn)源進(jìn)行了高階溫度補(bǔ)償，用不同溫度系數(shù)的電阻來補(bǔ)償其溫度系數(shù)的高階項。其次考慮到LDO負(fù)載變化快，應(yīng)用了快速瞬態(tài)響應(yīng)補(bǔ)償回路，來改善系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)。出于對系統(tǒng)穩(wěn)定性的考慮，在瞬態(tài)補(bǔ)償電路中增加了補(bǔ)償電容，使此補(bǔ)償電路具有類密勒效應(yīng)。然后建立系統(tǒng)的等效小信號模型，分析系

3、統(tǒng)穩(wěn)定性。因為負(fù)載電流大，為了保證LDO能夠輸出足夠大的電流和實(shí)現(xiàn)低壓差，采用了PMOS做功率管。完成各單元電路設(shè)計，對整體LDO電路仿真驗證性能，滿足指標(biāo)要求后繪制電路版圖。
　　本文設(shè)計的低壓差線性穩(wěn)壓器采用0.35μm CMOS工藝，并在Cadence中完成了具體電路設(shè)計和版圖設(shè)計。仿真結(jié)果表明了LDO系統(tǒng)穩(wěn)定輸出0-30mA電流。在室溫條件下測得LDO的線性調(diào)整率是37.1μ/V，負(fù)載調(diào)整率是1.2μV/mA；-40℃到8