【摘 要】
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线性稳压器芯片作为最典型的电源芯片,在从上世纪90年代正式问世以来不断经历着技术革新。新型能源设备的发展改变了传统能源供给单一电平输出电压的格局。这对稳压器的工作电压也提出了更多的要求。具备宽范围工作电压的LDO因为其应用场景的丰富性受到了用户的广泛欢迎。互联网电子、片上系统的发展推动着低功耗就片的发展达到新的高潮。除了通过事件触发来提高芯片的效率之外,通过研发低静态电流电源芯片来延长系统待机时间
【基金项目】
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北京微电子技术研究所纵向研发项目
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线性稳压器芯片作为最典型的电源芯片,在从上世纪90年代正式问世以来不断经历着技术革新。新型能源设备的发展改变了传统能源供给单一电平输出电压的格局。这对稳压器的工作电压也提出了更多的要求。具备宽范围工作电压的LDO因为其应用场景的丰富性受到了用户的广泛欢迎。互联网电子、片上系统的发展推动着低功耗就片的发展达到新的高潮。除了通过事件触发来提高芯片的效率之外,通过研发低静态电流电源芯片来延长系统待机时间也成为电子设计的首选。但电路的瞬态响应速度也受到了相应的限制。为了满足以上应用场景需求,且解决上述难题,本文提出并设计实现了一款最大静态电流小于5.8μA的低功耗稳压器芯片,该款LDO在4.3V-24V的宽输入电压范围内输出3.3V。在输出电容大于0.47μF时相位裕度都能保证在30°以上。芯片面积消耗小于0.7mm~2。本文中首先介绍了本文的研究背景,接着阐述了LDO的工作原理,列出了本文LDO的性能指标要求。最后本文详细介绍了本文提出LDO的设计流程和仿真验证结果。本文中的工作内容中主要有以下三个创新点,设计了一种与带隙基准结合在一起的误差放大器输入级,这种结构能够满足预期性能要求。本文中使用MATLAB工具对本文中的LDO电路进行建模,且仿真结果与Cadence仿真环境下的仿真结果保持一致。进一步验证了模型的准确性。本文中设计实现了一种应用于LDO的漏电流补偿电路。并基于该结构发表了一篇专利。
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