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随着便携式消费类电子产品的应用越来越广泛,电源管理芯片已经成为集成电路行业最关注的问题之一。低压差线性稳压器(LDO)由于其输出噪声低、结构简单并且具有良好的负载调节能力,在各种手持式电子设备和可植入设备中具有广泛的应用。此外,半导体技术的发展趋势显示CMOS工艺的特征尺寸持续减小,电源电压也随之降低,这使得LDO在电源管理芯片中拥有难以替代的地位。随着CMOS工艺的不断发展,LDO逐渐向高集成度、低功耗、低噪声和快速瞬态响应等趋势发展,但是这些性能指标大都是相互折衷或制约的,通常,应用于不同场景的LDO对其性能指标有不同的侧重。针对这个问题,本文基于TSMC0.13μm工艺分别设计了有无片外电容两种不同类型的低压差线性稳压器。本文首先研究了一种基于阻抗衰减缓冲器补偿的LDO稳压器。与传统结构相比,该LDO可以承受高于工艺耐压值的电源电压,所提出的LDO电路负载电流范围为0-80m A,负载处采用了5μF的片外电容,电路的仿真结果为:低频电源抑制比为67.5d B,线性调整率为0.4m V/V,负载调整率为0.0093 m V/m A,并且LDO表现出良好的瞬态响应特性,当负载电流从0-80m A跳变时,输出电压的过冲和下冲的幅度分别为3m V和6m V,恢复时间约为0.5μS,电路的版图面积为0.08mm~2,各项仿真结果显示该LDO满足设计要求。输出无片外电容的LDO采用了基于翻转电压跟随器的单端结构,有效地提高了电流的利用率,论文对其采用的翻转电压跟随器、三输入放大器以及sub-1V的带隙基准电路等模块进行了具体的分析。从仿真结果可以看出,所实现的LDO电路负载电流范围为100μA-30m A,满载条件下电路的静态电流为42.4μA,低频电源抑制比为38.89d B,1MHz处电源抑制比为25d B,线性调整率为15.25m V/V,负载调整率为0.026m V/m A,当负载电流在100μA-30m A跳变时,输出电压的过冲和下冲的幅度分别为33.3m V和77.6m V,恢复时间约为0.5μS。