無片外電容的LDO穩(wěn)壓器的設(shè)計(jì).pdf

1、近年來，隨著消費(fèi)電子的迅速發(fā)展，電源管理芯片的需求越來越大。傳統(tǒng)的低壓差線性穩(wěn)壓器(Low Dropout Regulator，LDO)被廣泛地應(yīng)用到各種電子產(chǎn)品中。但是由于需要外接大的電容，因此，無片外電容的LDO就隨之發(fā)展。為了解決這個(gè)問題，本文對無片外電容的LDO進(jìn)行深入研究。
　　無片外電容的LDO的主要模塊有帶隙基準(zhǔn)、誤差放大器、阻尼系數(shù)控制（Damping Factor Control，DFC）電路、瞬態(tài)增強(qiáng)電路、反饋

2、網(wǎng)絡(luò)和功率管等。誤差放大器是LDO的重要組成部分，第一級采用折疊共源共柵放大器，可以有效的提高系統(tǒng)的環(huán)路增益，第二級采用動(dòng)態(tài)偏置的源極跟隨器，可以提高誤差放大器的電容驅(qū)動(dòng)能力，提高電路的響應(yīng)能力。由于系統(tǒng)沒有片外電容，環(huán)路的穩(wěn)定性變差，因此采用一種新的頻率補(bǔ)償方法。阻尼系數(shù)控制DFC是一種將一定頻率導(dǎo)出環(huán)路的頻率補(bǔ)償方法，它是由一個(gè)放大器和一個(gè)阻尼控制的電容組成，可以有效的提高系統(tǒng)的相位裕度。由于無片外電容的LDO瞬態(tài)響應(yīng)會(huì)變差，本文在

3、系統(tǒng)中增加了瞬態(tài)增強(qiáng)電路，保證電路在負(fù)載突變的條件下，電路的瞬態(tài)輸出變化基本保持穩(wěn)定。
　　本文設(shè)計(jì)是基于SMIC0.18um的CMOS工藝，采用Cadence的spectre仿真器對電路的各個(gè)模塊和系統(tǒng)進(jìn)行仿真。LDO在電源電壓從2V～4V變化時(shí)能穩(wěn)定的輸出1.8V電壓，線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率1.83 mV/V和0.0022 mV/mA。電路在負(fù)載從100uA變化到50mA時(shí)，電路的相位裕度從57度變化到67度，基本實(shí)現(xiàn)電路的要