5A低压差电源设计与实现

发布时间：2023-07-01 13:42

　　随着半导体制造技术的快速发展,芯片市场日趋成熟,LDO电源不断提高其在电源管理IC中的地位。它在电源芯片市场具有重要的角色,使电源芯片呈现多种化、多样化的趋势。与开关稳压器电源相比,它具有噪声低,电源抑制比高,外围电路结构简单,输出稳定等优点,在芯片市场上得到广泛应用。因此,根据电源市场未来的发展趋势,结合LDO电源系统的特点,需要设计快速的瞬态响应,输出5A电流LDO线性电源以满足当前市场发展的需求。本文重点先介绍了LDO线性稳压器电源的电路工作基本原理和产品设计指标要求及其典型应用的研究。然后介绍了对交流小信号进行建立小信号模型,构建系统环路增益,并推导出LDO电路的开环增益和零极点位置分布。为了抵消环路的极点来保证系统的稳定性,采用对电容等效串联电阻补偿方案,嵌套米勒补偿方案和动态零点补偿方案分别进行了深入的理论研究、分析和比较,然后进一步对LDO电源的重要参数进行了全面分析,以确定LDO电源设计最终方案。最后分析了各子模块电路的结构和工作原理,分别给出了LDO电源系统模块仿真结果,在此基础上进行了整体电路仿真。并在大电流下对产品的封装和版图进行可靠性的分析和设计。本文采用0.3...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 LDO电源的研究现状
    1.2 课题的研究意义
    1.3 本论文的结构安排
第二章 LDO电源的原理和应用要求
    2.1 LDO电路工作原理研究
    2.2 LDO电路工作典型应用要求
    2.3 本章小结
第三章 LDO电源电路分析与研究
    3.1 LDO环路稳定性分析
        3.1.1 LDO环路增益的建模
        3.1.2 环路稳定性分析
    3.2 环路稳定性补偿
        3.2.1 传统ESR电阻补偿
        3.2.2 嵌套式密勒补偿
        3.2.3 动态零点补偿
        3.2.4 补偿方案的选择
    3.3 LDO系统电路的线性调整率和负载调整率研究
    3.4 LDO电路的电源抑制比研究
    3.5 LDO的噪声分析
        3.5.1 运算放大器电路噪声模型
        3.5.2 PCB的噪声源及解决方案
    3.6 瞬态响应反应
    3.7 LDO的其他参数分析
        3.7.1 LDO静态电流
        3.7.2 LDO的压差电压
        3.7.3 LDO的功耗设计
        3.7.4 LDO的过温保护功能
        3.7.5 LDO的欠压锁定功能
    3.8 本章小结
第四章 LDO电源模块电路设计与方案
    4.1 基准电路的设计与仿真
    4.2 过温保护电路的设计及仿真
    4.3 欠压锁定电路的设计及仿真
    4.4 误差放大器电路的设计
    4.5 驱动电路的设计
    4.6 低压差电压的设计
    4.7 本章小结
第五章 LDO电源整体电路仿真及版图设计
    5.1 整体电路
    5.2 整体电路参数仿真
        5.2.1 EN引脚的输入阈值
        5.2.2 PG引脚的漏电流
        5.2.3 PG引脚输出低电平
        5.2.4 PG引脚阈值电压
        5.2.5 PG引脚最小输入电压
        5.2.6 LDO输出电压
        5.2.7 线性调整率
        5.2.8 负载调整率
        5.2.9 电流限制
        5.2.10 待机电流
        5.2.11 电源抑制比
        5.2.12 压差电压
    5.3.电特性曲线图仿真
        5.3.1 压差电压与结温
        5.3.2 负载瞬态响应
        5.3.3 输出电压与输出电流
        5.3.4 输出电压与结温
        5.3.5 电源抑制比与频率
        5.3.6 输出噪声密度与频率
        5.3.7 线性瞬态响应
    5.4 电路版图设计
    5.5 电路可靠性设计
    5.6 本章小结
第六章 结论
    6.1 本文的主要贡献
    6.2 下一步工作的展望
致谢
参考文献



本文编号：3836348