基于CMOS工艺低压差线性稳压器的优化设计

发布时间：2025-01-17 16:55

　　随着消费类电子产品的发展,手机、平板、笔记本电脑和智能手环等已经成为生活中不可或缺的一部分。电源管理芯片在电子设备系统中担负着电能的变换、分配、检测以及其他电源管理的职责,其性能的优劣对整机的性能有着直接的影响。低压差线性稳压器(Low-dropout Regulator,LDO)作为电源管理芯片的一类,具有结构简单、低功耗、低噪声以及便于在片上集成等优点而被广泛应用于以上这些便捷式电子产品中。由于传统的LDO需要依靠片外电容的寄生电阻来保证系统的稳定性,同样难以实现片上集成。无片外电容LDO由于不需要外接特定电容,也无需增加额外引脚,适合于片上系统(System on Chip,SoC)系统,从而成为近年来研究热点。但正是由于输出没有大电容,无电容型LDO在稳定性和瞬态响应等参数的优化设计中面临着诸多挑战。基于无电容型LDO的设计,本文重点研究了无电容型LDO的零极点分布和环路补偿方案,在该设计中,采用一个嵌套式密勒补偿电路来实现整个电路的频率补偿,将低频主极点放置在第一级输出,将缓冲器输出极点和LDO输出极点作为次极点构成极点-极点追踪。围绕无电容型LDO的电源抑制(Power Su...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1LDO典型结构及组成

兰州交通大学硕士学位论文-7-2LDO理论基础及关键指标分析2.1LDO理论基础LDO是闭环线性负反馈系统的一个典型应用，在不同电路外部环境比如负载电流、电源电压、温度和工艺等变化的情况下，都可以得到一个稳定、精确的输出电压。图2.1给出了LDO的典型结构和基本组成模块。图2.1....

图2.2LDO的输入输出电压特性

兰州交通大学硕士学位论文-9-图2.2LDO的输入输出电压特性2.2.2线性调整率线性调整率（LineRegulation，LNR）是表征LDO稳态特性的一个重要指标。表示输入电压VIN的变化对输出电压VOUT的影响程度。定量表示在负载一定的情况下，输出电压随输入电压的变化量对输....

图2.3LDO噪声源示意图

兰州交通大学硕士学位论文-13-输出电压噪声1₂n.RFV、2₂n.RFV；功率管MP上的电流噪声₂n.MPI。在主要的电路工作频率范围f1到f2中输出电压积分噪声如式（2.15）所示。由于功率管MP在输出端的噪声....

图2.4负反馈系统示意图

基于CMOS工艺低压差线性稳压器的优化设计-14-使用正反馈，但是在某些特殊应用中设计者也会引入正反溃负反馈则是将反馈回来的电信号与原信号以相反的极性加入到原信号中，从而抑制输出的变化，改善系统性能。在放大电路设计中，主要都是基于负反溃图2.4是基于负反馈系统的示意图。图2.4负....

本文编号：4028292