低压差线性稳压器中核心模块的设计

摘要

近些年来，在众多的电源管理芯片中，低压差(LDO，Low-Dropout)线性稳压器由于其面积小、噪声低、静态电流小，外围器件少等优点，得到了人们越来越多的重视，它现已广泛应用于各种便携式由子产品中，特别是无线通信源管理芯片市场主要被国外公司占据，国内的发展尚处于刚刚起步阶段，因此开发具有自主知识产权的LDO线性稳压器具有很大的意义。 在国家自然科学基金和四川省学术带头人基金的资助下，我们对LDO线性稳压器进行了大量研究，并重点分析和设计了其中的误差放大器和无源调整器件这两个核心模块。 首先，我们对LDO线性稳压器的系统结构和工作原理进行了研究，并总结了其主要性能指标和选用原则。 接着，设计了一款基于BiCMOS工艺的误差放大器。低压共源共栅电流镜负载保证放大器在低电源电压下仍具有高增益和高电源抑制比。而互补推挽结构的缓冲电路大大提高了驱动能力。采用0.5um HSPICE参数模型进行仿真，结果表明在3.6V的工作电压下，该放大器的开环增益和电源抑制比均为80dB左右，单位增益带宽高达1.2MHz，相位裕度为60°，而其建立时间还不到1μs。 然后，我们对现有的一些无源调整器件的主要性能进行了总结和比较，并借助EDA工具设计了一款具有低漏电流的PMOS无源器件。 最后，我们将所设计误差放大器和PMOS无源器件与LDO中的其他模块整合在一起，对整个芯片的总体性能进行了仿真，结果表明该LDO线性稳压器不仅压差电压小，而且线性调整率和负载调整率均极低。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1背景

1.2选题意义

1.3 LDO国内外研究现状

1.4本论文的主要工作

第2章LDO线性稳压器概述

2.1 LDO线性稳压器简介

2.2系统结构与工作原理

2.3主要性能指标

2.4选用原则

2.5应用简介

第3章LDO线性稳压器中核心模块的设计

3.1误差放大器的设计及仿真

3.1.1误差放大器的基本结构

3.1.2误差放大器的主要性能指标

3.1.3误差放大器的电路设计

3.1.4误差放大器的仿真结果

3.2调整管的设计

3.2.1调整管结构的选择

3.2.2 PMOS调整管工作原理

3.2.3 PMOS调整管的尺寸设计

3.2.4 PMOS调整管仿真结果

第4章LDO线性稳压器的仿真与分析

4.1引言

4.2 LDO线性稳压器的仿真结果

4.2.1压差电压

4.2.2线性调整率

4.2.3负载调整率

4.2.4线性瞬态响应特性

4.2.5负载瞬态响应特性

4.2.6静态电流

4.2.7电源抑制比

4.3与现有文献中的LDO性能进行比较

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文