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随着信息时代的来临,电源管理技术变得越来越重要。在诸多的电源管理技术中,LDO因为其小面积、高电源抑制比、微功耗、低噪声以及简单的外围电路等优点,倍受人们关注;此外,LDO还具有较好的线性瞬态响应和负载瞬态响应特性,这使它更加适用于便携式电子产品中,诸如PDA、MP3播放器、数码相机、手机等。因此,LDO线性稳压器成为极具竞争力的电源方案之一。
本论文在分析一般负反馈系统稳定性的基础上,对LDO线性稳压器的稳定性进行了深入的分析研究和稳定性零点补偿设计,提出了一种采用低阻抗源极跟随器的补偿方案。本文采用XFAB0.5μm BiCMOS工艺,设计了一款高性能、高稳定性的LDO线性稳压芯片。该芯片采用具有低漏失特性的PMOS管作为导通元件,提高了芯片的整体效率;利用内部零点补偿电路,实现了全负载范围内的稳定且改善了负载瞬态响应,同时提高了PSRR;同时还设计了过流和过热保护模块,确保了系统的可靠性。
最后,利用Cadence、Hspice等EDA软件对所设计的LDO线性稳压芯片进行了稳定性验证和性能参数仿真,仿真结果表明:负载电流从0变化到200mA时,该LDO线性稳压芯片闭环传输函数曲线变化很小,具有很高的稳定性,且瞬态响应特性很好,其它性能指标均能满足设计要求。