电源管理已成为电子行业必不可缺的技术。没有电源管理,许多市场都将不存在。电源管理使移动电话、笔记本电脑、遥控电视、可靠的电话服务等许多市场成为现实。举例来说,没有电源管理,一个手持游戏机将需要手提包大小的电池,而一个移动蜂窝电话的交谈时间也不会多于2分钟。目前,电源管理集成电路市场大部分被国外产品占据,研究开发国内的电源管理电路产品,能夺回巨大的市场。因此,开展本项目的研究具有特别重要的意义。本文所设计的电路一般应用于移动电话与无线通信设备、PDA、数码相机、携带型电池设备等。 本文设计了一种基于LDO线性电压变换器的误差放大器,它采用0.5um2P3M CMOS工艺进行设计。整个LDO芯片的输出电压为3.05V,在典型负载电流(30mA)情况下,压降仅为60mV。另外,设计了限流保护电路,保证电路安全工作。基于以上技术优势,尤其是误差放大器的设计优化,使的该电源管理IC具有优越的高效率、低功耗、高精度、低噪声的特点,同时外围电路简单,大大的降低了成本,同时系统对负载的调整能力很强,芯片能够在各种工作条件下稳定工作。 本文首先简要地介绍了电源管理芯片的重要性、分类以及国内外发展现状,面临的问题;接着从理论上详细阐述了LDO线性电压变换器的基本原理,工作过程,典型应用电路与输入输出特性曲线,以及LDO线性电压变换器的性能参数指标;然后,叙述了运算放大器的基本原理、设计思想、误差放大器的增益、带宽、失调、驱动能力、工作电压范围等指标直接影响LDO电压变换器的性能,从理论上对运算放大路的设计原理,性能指标进行了探讨,并结合一个典型的两级运算放大器详细描述了运算放大器的设计过程;最后,对LDO线性电压变换器的性能与误差放大器的设计进行了讨论,然后列出了一个较新的LDO误差放大器电路及HSPICE仿真波形与本文设计的误差放大器进行比较,最后详细讲述了本文设计的误差放大器的各项性能指标HSPICE仿真结果,结果表明,本文所设计的误差放大器完全达到或优于性能指标要求。