低功耗片內(nèi)ldo設(shè)計

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1、摘要本文主要研究了一種汽車用片內(nèi)LDO的設(shè)計，首先通過手工計算和EDA軟件仿真確定了自己的設(shè)計，其次通過實際流片的測試結(jié)果對所設(shè)計的產(chǎn)品性能進行了驗證。文中所述的LDO具有三種基本的工作模式，包括關(guān)斷模式、小電流模式和大電流模式。在三種模式下，靜態(tài)功耗是不一樣的。關(guān)斷模式泄露電流很小，小電流環(huán)路的靜態(tài)功耗為2uA，大環(huán)路的靜態(tài)功耗為2mA，根據(jù)外部負載的情況，LDO可以在這兩個環(huán)路中切換，小負載條件下只開啟小電流環(huán)路，大負載條件下除了小電流環(huán)路工作外再開啟大電流環(huán)路，從而提高了工作效率。另提供電壓檢測

2、功能和溫度保護功。在電路在小電流和大電流切換過程中，ICMP用來指示外部負載的情況，ICMP=O說明外部是輕負載，只有小電流環(huán)路在工作，ICMP=I說明外部是重負載，大電流環(huán)路和小電流環(huán)路都在工作。同時，用切換的指示信號ICMP來調(diào)整采樣反饋電路的反饋比例系數(shù)，用來減小LDO輸出電壓變化的范圍。本設(shè)計中的LDO是片內(nèi)功能模塊。芯片是汽車鏡子專用電源管理芯片，用于汽車鏡子中的馬達和其他阻性負載的驅(qū)動，由于機械應(yīng)力和馬達中寄生電感的作用，整個芯片的襯底上有很大的噪聲，所以芯片中的器件，都要求對襯底噪聲電壓

3、不敏感，這對設(shè)計帶來了很大的挑戰(zhàn)。關(guān)鍵詞：LI)O低功耗高效率中圖分類號：TN4AbstractTheresearchfocusesoninternallowpowerconsumptionLDOusedinautomotive，andithasbeenverifiedbyhandcalculation，EDAsimulationandsiliconverification．ThisLDOhasthreebasicworkingmodes，includingstandbymode，lowcurrent

4、modeandhighcurrentmode，whichconsumesdifferentquiescentcurrents．Basedonexternalloadconditions，LDOcanswitchbetweenthesetwomodestoachievehighefficiency．LDOworksinlowcurrentmodewithlightloadandinternalquiescentcurrentisabout2uA．LDOworksinhighcurrentmodewith

5、heavyloadandinternalquiescentcurrentisabout2mA．Exceptbasicfunctions，TSD(temperatureshutdown)andUV(undervoltage)protectionareprovided．IntheLDO，ICMPisusedtoindicateexternalloadstatus，whenICMPiszero，whichmeanssmallcurrentloopisworking，andwhenICMPis1，whichm

6、eanssmallandlargecurrentloopareallworking．ICMPisalsousedtochangetheratiooffeedbackresistordivider，whichishelpfultodecreaseoutputvoltagespreadversuswholeloadconditions．ThisLDOisaninternalfunctionblockofanICusedinautomotivemirrordriver，whichisusedtodrivem

7、otorsandresistiveloads．Duetomechanismpressandparasiticinductorinmotors，thesubstrateofthisICisnoisy．Soa11devicesneedsinsensitivetosubstratenoise，whichisaseriouschallengetodesign．Keywords：LDOLOW-PowerHigh-efficiencyC1assificationCode：TN42引言有研究表明，從1989年到20

8、05年，電子設(shè)備在整車制造成本所占的比例由16％增至30％以上。目前每部新車的集成電路的成本大約在310美元左右，估計到2011年會增長到350美元左右。201i年前車用半導(dǎo)體需求調(diào)查顯示，世界車用半導(dǎo)體市場的年均增長率為8．1％，高于整個半導(dǎo)體市場的平均增長率。2006年車用半導(dǎo)體市場的規(guī)模為190億美元，約占整個半導(dǎo)體市場的7％，預(yù)計2011年將達到8％以上，將近280億美元。在2009年，中國汽車工業(yè)將年產(chǎn)超過千萬輛，對汽車電子而言可以說商機無限。