升壓型電源管理電路的內(nèi)部LDO設計.pdf

1、本論文所涉及的電源管理方案來源于與臺灣某上市公司的橫向合作項目。在電源管理產(chǎn)品朝著低功耗、高效率和智能化方向發(fā)展的形勢下，論文采用了一種開關(guān)電源與低壓降（LDO）線性電壓調(diào)節(jié)器結(jié)合應用的集成方案，即將LDO作為升壓型電源管理芯片的內(nèi)部供電模塊。按照方案的要求，本文設計了一種含緩沖級的低壓降線性電壓調(diào)節(jié)器。設計采用0.6μm30V BCD工藝，實現(xiàn)LDO的輸入電壓范圍為6~13V；滿足在-25~85℃的工作溫度范圍內(nèi)，輸出電壓為5V；在典

2、型負載電流（12.5mA）下，LDO的壓降電壓為120mV。
　　文章首先闡述了整個方案的工作原理，給出LDO設計的指標要求；其次，依據(jù)系統(tǒng)方案的指標要求和制造工藝約束，實現(xiàn)包含誤差放大器、基準源和保護電路等子模塊在內(nèi)的電壓調(diào)整器；此外，文章還著重探討了“如何利用放大器驅(qū)動100pF數(shù)量級的大電容負載”的問題；最后，給出整個模塊總體電路的仿真驗證結(jié)果。
　　LDO的架構(gòu)分析和設計以及基準源的設計是本文的核心內(nèi)容。
　　

3、在LDO架構(gòu)設計部分，文章基于對三種不同LDO拓撲的分析，選擇并實現(xiàn)了含緩沖器級的LDO。設計中通過改進反饋網(wǎng)絡，采用反饋電容，實現(xiàn)對LDO的環(huán)路補償。同時，為提高誤差放大器驅(qū)動功率管的能力、適應LDO低功耗發(fā)展的需求，文章探討了如何使用放大器驅(qū)動大負載電容的問題?；诿芾斩ɡ砗透壽E原理，本文通過研究密勒電容的作用，采用MPC（Miller-Path-Compensation）結(jié)構(gòu)，實踐了兩級放大器驅(qū)動大負載電容的方案，并把MPC補償

4、技術(shù)推廣到三級放大器的設計中。
　　文章設計的CRF（CRF：Current Reference controlled by Feedback）電流基準是基于對傳統(tǒng)自啟動基準電流源的改進實現(xiàn)的。CRF基準電流源架構(gòu)中存在一條阻性的電流通路，確保其在加載電源電壓的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)快速啟動，響應速度達到1μs；而傳統(tǒng)自啟動基準電流源在相同的設計參數(shù)下，響應速度長達120μs。CRF基準電流源突破了響應速度對其應用的限制。
　　本文