一种应用于RFID电子标签的推挽式LDO电路设计
发布时间：2021-06-07 01:03
最近几年随着网络的普及信息技术的发展,各种电子产品迅速发展,对电源管理类的芯片的需求也急剧增长起来。电源管理芯片是电路系统中重要的组成部分,它的主要职责是对能量进行控制、存储和分配。特别是限制于电池材料的停滞不前,电池的容量一直没有大的进步,而电子产品的能耗却越来越高,更加凸显出电源管理芯片的重要性。电源管理芯片主要分为三种:开关电源、电荷泵式电源和低压差线性稳压器。其中占市场份额最高的就是低压差线性稳压器,即LDO（Low Dropout Regulator）。LDO作为电源管理芯片相对于其他种类的电源管理芯片,主要具有结构简单、面积小、容易集成、噪声小、功耗低等特点,适合在低功耗的射频标签之类的电子产品。LDO的电路的典型结构由误差放大器、带隙基准电路、功率管、反馈网络等部分组成。典型的LDO电路通常会在片外接一个大电容,用以确保电路系统的稳定。而随着电路的集成度提高,要求去掉片外电容,本文分析了LDO电路的环路稳定性的特点,用密勒补偿的方法来保证LDO电路系统的稳定性,从而设计出一款集成度更高的无片外电容的LDO电路。本电路要应用于RFID电子标签,因此对电路的瞬态响应也要求更迅...
【文章来源】：佛山科学技术学院广东省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
运算放大器幅频相频仿真曲线
图 2-8 运算放大器幅频相频仿真曲线如图 2-8 所示为为运算放大器的增益和相位裕度仿真结果。从图中可以看出运器的直流增益为 64.7dB，相位裕度为 61.3°，接近理想的相位裕度 60°。2．运算放大器的单位增益带宽仿真结构 根据单位增益带宽的定义，即增益为 0d带宽即为单位增益带宽。因此可以通过测量增益来得到单位增益带宽。带宽z，满足设计要求。
图 2-10 运算放大器 PSRR 仿真结果4．运算放大器的参数对比 如图 2-2 为本文提出的运算放大器的参数对比。可以看到本文运放的单位增益带宽较大，主要是为了满足 RFID 电子标签要求的快速的瞬态响应，可以说频率越高，瞬态响应越快。本文提出的运放的增益相对于其他几个运放的增益来说较小，但是足够本文中的电路使用。相位裕度虽然较小，但为 61.3°，相当于理想相位裕度。因此，本文提出的运放较好的平衡了增益和带宽。表 2-2 本文提出的运算放大器的参数对比类型指标[5] [14] [26] 本文增益(dB) 95.18 85 89.8 64.7相位裕度 / 84° 82.9° 61.3°单位增益带宽(Hz) 2.18M 756k 5.3M 25M
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种快速响应低压差线性稳压器的设计[J]. 贾雪绒,王巍. 微电子学. 2017(03)
[2]探讨中国“十三五”战略规划中的半导体产业投资热点[J]. 徐志平. 集成电路应用. 2017(03)
[3]智能制造——“中国制造2025”的主攻方向[J]. 周济. 中国机械工程. 2015(17)
[4]一种超低压差线性稳压器的设计[J]. 张皓博,胡永贵,李思颖,丁大胜,汤洁,丁锋,王坤. 微电子学. 2013(02)
[5]0.6μm CMOS工艺折叠共源共栅运算放大器设计[J]. 罗广孝,马海杰. 华北电力大学学报(自然科学版). 2008(03)
博士论文
[1]片上高性能CMOS电源转换器的研究与设计[D]. 周前能.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]低功耗低压差线性稳压器研究与设计[D]. 陈琛.浙江大学 2017
[2]CMOS带隙基准电压源的温度特性分析及设计[D]. 权颖.西安科技大学 2016
[3]高性能CMOS运算放大器应用研究与设计[D]. 古丽尼格尔·迪力夏提.北京交通大学 2016
[4]CMOS全差分放大器的研究与设计[D]. 李帅三.黑龙江大学 2015
[5]无片外电容的低压差线性稳压器设计[D]. 吕春燕.吉林大学 2015
[6]无片外电容的LDO稳压器的设计[D]. 张南阳.安徽大学 2015
[7]一种高精度LDO线性稳压器的设计[D]. 邹建宁.西安电子科技大学 2015
[8]一种无片外电容LDO线性稳压器设计[D]. 韦晓月.电子科技大学 2014
[9]宽输入输出超低静态电流高PSRR LDO的设计研究[D]. 黄月娥.西安电子科技大学 2014
[10]一款高电源抑制比低压差线性稳压器设计[D]. 杜皎.复旦大学 2012
本文编号：3215519
【文章来源】：佛山科学技术学院广东省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
运算放大器幅频相频仿真曲线
图 2-8 运算放大器幅频相频仿真曲线如图 2-8 所示为为运算放大器的增益和相位裕度仿真结果。从图中可以看出运器的直流增益为 64.7dB，相位裕度为 61.3°，接近理想的相位裕度 60°。2．运算放大器的单位增益带宽仿真结构 根据单位增益带宽的定义，即增益为 0d带宽即为单位增益带宽。因此可以通过测量增益来得到单位增益带宽。带宽z，满足设计要求。
图 2-10 运算放大器 PSRR 仿真结果4．运算放大器的参数对比 如图 2-2 为本文提出的运算放大器的参数对比。可以看到本文运放的单位增益带宽较大，主要是为了满足 RFID 电子标签要求的快速的瞬态响应，可以说频率越高，瞬态响应越快。本文提出的运放的增益相对于其他几个运放的增益来说较小，但是足够本文中的电路使用。相位裕度虽然较小，但为 61.3°，相当于理想相位裕度。因此，本文提出的运放较好的平衡了增益和带宽。表 2-2 本文提出的运算放大器的参数对比类型指标[5] [14] [26] 本文增益(dB) 95.18 85 89.8 64.7相位裕度 / 84° 82.9° 61.3°单位增益带宽(Hz) 2.18M 756k 5.3M 25M
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种快速响应低压差线性稳压器的设计[J]. 贾雪绒,王巍. 微电子学. 2017(03)
[2]探讨中国“十三五”战略规划中的半导体产业投资热点[J]. 徐志平. 集成电路应用. 2017(03)
[3]智能制造——“中国制造2025”的主攻方向[J]. 周济. 中国机械工程. 2015(17)
[4]一种超低压差线性稳压器的设计[J]. 张皓博,胡永贵,李思颖,丁大胜,汤洁,丁锋,王坤. 微电子学. 2013(02)
[5]0.6μm CMOS工艺折叠共源共栅运算放大器设计[J]. 罗广孝,马海杰. 华北电力大学学报(自然科学版). 2008(03)
博士论文
[1]片上高性能CMOS电源转换器的研究与设计[D]. 周前能.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]低功耗低压差线性稳压器研究与设计[D]. 陈琛.浙江大学 2017
[2]CMOS带隙基准电压源的温度特性分析及设计[D]. 权颖.西安科技大学 2016
[3]高性能CMOS运算放大器应用研究与设计[D]. 古丽尼格尔·迪力夏提.北京交通大学 2016
[4]CMOS全差分放大器的研究与设计[D]. 李帅三.黑龙江大学 2015
[5]无片外电容的低压差线性稳压器设计[D]. 吕春燕.吉林大学 2015
[6]无片外电容的LDO稳压器的设计[D]. 张南阳.安徽大学 2015
[7]一种高精度LDO线性稳压器的设计[D]. 邹建宁.西安电子科技大学 2015
[8]一种无片外电容LDO线性稳压器设计[D]. 韦晓月.电子科技大学 2014
[9]宽输入输出超低静态电流高PSRR LDO的设计研究[D]. 黄月娥.西安电子科技大学 2014
[10]一款高电源抑制比低压差线性稳压器设计[D]. 杜皎.复旦大学 2012
本文编号：3215519
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