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使用NMOS管和放大電路設計低壓差線性穩壓器

2474220 2019-12-03 | rar | 7.88 MB | 次下載 | 免費

資料介紹

　　傳統的低壓差線性穩壓器 LDO，需要在其輸出端添加輸出電容，以保證系統的穩定性。但這會存在兩個主要的問題：一方面，輸出端產生的極點位置并不是固定不變的，而是隨著負載變化的，LDO的頻率補償很大程度上取決于負載。因此，對輸出電容的數值及類型提出了嚴格的要求;另一方面，增加了成本及PCB板的面積。因此，研究無片外電容LDO是非常有必要的。本論文首先對電源管理芯片及LDO的研究現狀及發展前景做了介紹，重點分析了其主要指標及提高系統穩定性、瞬態響應的方法。然后，詳細闡述了本文所設計無輸出電容LDO電路結構的設計思路，并重點討論了電路子模塊的設計分析與仿真驗證。最后，論文給出了整體電路的仿真結果，驗證了設計電路的功能與性能。本文所設計的無輸出電容LDO采用NMOS管作為調整管，利用伺服跨導放大電路及電容為調整管的柵端提供直流偏置，采用小電流電荷泵電路產生的電壓作為伺服跨導放大電路的供電電壓，一方面提高了調整管的柵端電壓，另一方面減小紋波對輸出電壓的影響，并采用可變參考電壓電路來提高誤差放大器輸出電壓的擺幅，從而提高了系統的動態響應范圍。同時，伺服跨導放大電路與電容提高了系統直流工作點的穩定性。芯片采用0.35μm CMOS工藝，基于Cadence等設計工具及Hspice D仿真軟件對其仿真驗證，仿真結果表明，芯片的壓差約為100mV，系統的最差相位裕度約為45？，在-40？C~125？C的溫度變化范圍內，輸出電壓的溫度系數為14.108ppm/？C，在全負載范圍及全輸入電壓范圍內，輸出電壓均較平穩。仿真結果表明，電路功能和性能均符合指標要求。