一種基于雙極工藝的LDO設(shè)計(jì)與應(yīng)用.pdf

1、隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的提高和便攜式電子設(shè)備的發(fā)展，低壓差線性穩(wěn)壓器(Low Dropout Regulator簡(jiǎn)稱LDO)這類電源管理芯片以其噪聲和紋波小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)具有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。LDO也有效解決了傳統(tǒng)線性穩(wěn)壓器效率低的問題，已成為線性穩(wěn)壓器研究領(lǐng)域主流方向。新一代的 LDO向著低電源電壓、低功耗、高效率方向發(fā)展。與CMOS工藝相比，雙極工藝器件具有器件匹配性好、功率密度高、芯片體積小等優(yōu)點(diǎn)，且具有較小的寄生電容，因此

2、具有更好的瞬態(tài)響應(yīng)特性，并能提供更大的驅(qū)動(dòng)電流。雙極工藝的LDO以其工藝成熟，速度快、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)占有重要一席。
　　本文設(shè)計(jì)了一種基于雙極工藝的大功率輸出 LDO線性穩(wěn)壓器。采用超?PNP管作為調(diào)整管，可在輸出大負(fù)載電流同時(shí)具有相對(duì)較小的靜態(tài)電流。輸出電壓為3.3V，負(fù)載電流范圍為10mA~5A，跌落電壓為500mV。此外，為保證芯片能安全工作，設(shè)計(jì)了過溫、過流、過壓保護(hù)電路。在過流或輸入電壓過低時(shí)，產(chǎn)生輸出錯(cuò)誤標(biāo)識(shí)信號(hào)。此

3、芯片具有外圍應(yīng)用電路簡(jiǎn)單、低功耗、高效率、大驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。
　　本文首先介紹了 LDO的基本概念、工作原理、關(guān)鍵模塊電路結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)穩(wěn)定性及補(bǔ)償方法，接著闡述了 LDO線性穩(wěn)壓器主要性能參數(shù)和系統(tǒng)架構(gòu)，為具體電路設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
　　然后，依照設(shè)計(jì)指標(biāo)，對(duì) LDO的帶隙基準(zhǔn)、誤差放大器、比較器、調(diào)整管和保護(hù)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真驗(yàn)證。對(duì) LDO系統(tǒng)頻率補(bǔ)償進(jìn)行討論分析和設(shè)計(jì)優(yōu)化，并通過仿真驗(yàn)證系統(tǒng)環(huán)路穩(wěn)定性，以及輸出精度、靜態(tài)電流