高瞬態(tài)響應(yīng)高電源抑制比ldo

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1、學(xué)校代號10536學(xué)號12111040997分類號TN432密級公開碩士學(xué)位論文高瞬態(tài)響應(yīng)高電源抑制比LDO學(xué)位申請人姓名肖正所在學(xué)院物理與電子科學(xué)學(xué)院指導(dǎo)教師唐俊龍副教授學(xué)科專業(yè)電子科學(xué)與技術(shù)研究方向模擬集成電路設(shè)計論文提交日期2015年4月10號學(xué)校代號：10536學(xué)號：12111040997密級：公開長沙理工大學(xué)碩士學(xué)位論文高瞬態(tài)響應(yīng)高電源抑制比LDO學(xué)位申請人姓名肖正指導(dǎo)教師唐俊龍副教授所在學(xué)院物理與電子科學(xué)學(xué)院專業(yè)名稱電子科學(xué)與技術(shù)論文提交日期2015年4月10號論文答辯日期2015年5月23號答辯委員會主席曾云教授LowDropoutLinearRegulatorwi

2、thFastTransientResponseandHighPowerSupplyRejectionRatiobyXIAOZhengB.E.(HunanInstituteofHumanitiesScienceandTechnology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinElectronicsScienceandTechnologyinChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorA

3、ssociateProfessorTangJunlongApril,2015長沙理工大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的。研究成果除了文中特別加標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中１＾明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。‘。２＾：作者簽名：日期Ｊ脾月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部口或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允

4、許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)長沙理工大學(xué)可ｔｉｌ將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫。進行檢索，可Ｗ采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文同時授權(quán)中國科學(xué)技術(shù)信息研究所將本論文收錄到《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》，并通過網(wǎng)絡(luò)向杜會公眾提供信息服務(wù)。本學(xué)位論文屬于１、保密□，在年解密后適用本授權(quán)書。２、不保密田。＂＂（請在Ｗ上相應(yīng)方框內(nèi)打Ｖ）■作者簽名：日期：年月２＾日／＊導(dǎo)師簽名：日期：７＾；咬年６月摘要近年來，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，基于片上系統(tǒng)的便攜式電子設(shè)備迅速普及。與此同時，集成電路工藝尺寸不斷縮小，片上系統(tǒng)集成的功

5、能模塊不斷增加，處理器主頻越來越快。電源管理作為片上系統(tǒng)的基礎(chǔ)模塊成為模擬集成電路研究的熱點。直流穩(wěn)壓器是電源管理模塊的核心，主要分為低壓差線性穩(wěn)壓器、開關(guān)電源和電荷泵三種結(jié)構(gòu)。其中，低壓差線性穩(wěn)壓器以高電源抑制比、低噪聲、低成本等優(yōu)勢成為了研究熱點。為了提高模數(shù)混合型片上系統(tǒng)中射頻接收機的可靠性和靈敏度，本文基于Nuvoton0.35μm5V標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝，設(shè)計了一種具有高快速響應(yīng)速度、高電源抑制比的無片外電容型低壓差線性穩(wěn)壓器。首先，設(shè)計了過沖電壓改善電路使系統(tǒng)在過沖狀態(tài)下開啟一條快速響應(yīng)的放電通路為輸出節(jié)點放電；設(shè)計了欠沖電壓改善電路使系統(tǒng)在欠沖狀態(tài)下開啟一條快速響應(yīng)的放

6、電通路為功率管柵極節(jié)點放電以提高壓擺率電流。然后，綜合MOS管的亞域值區(qū)、線性區(qū)、飽和區(qū)工作特點，設(shè)計了一款帶預(yù)抑制電路的CMOS電壓基準(zhǔn)源，獲得了低紋波分量的基準(zhǔn)電壓，從而極大提高了低壓差線性穩(wěn)壓器的低頻電源抑制比。最后，通過采樣功率管電流生成一個受控電阻，受控電阻與電容串聯(lián)構(gòu)成密勒補償產(chǎn)生一個隨負載變化的零點，在負載變化條件下此零點與輸出極點有相同的變化趨勢從而實現(xiàn)了零點極點追蹤補償。欠沖電壓改善電路可提供一個固定零點，用來補償功率管柵極極點從而實現(xiàn)固定零點補償。通過環(huán)路補償不僅使系統(tǒng)在全負載范圍內(nèi)獲得了很好的環(huán)路穩(wěn)定性，而且提高了單位增益帶寬，進一步提高了環(huán)路的響應(yīng)速度。采

7、用Cadence軟件完成了原理圖設(shè)計和前仿真。LDO的額定輸出電壓為3.3V；當(dāng)電源電壓大于3.51V，LDO進入正常工作狀態(tài)；最大帶載能力為100mA；當(dāng)負載在1mA~100mA范圍內(nèi)發(fā)生跳變，跳變時間為1μs，輸出節(jié)點所產(chǎn)生的過沖電壓為40mV，欠沖電壓為97.66mV；采用鋰電池最大輸出電壓（4.2V）供電時，滿載對應(yīng)低頻電源抑制比為-69dB，空載對應(yīng)低頻電源抑制比為-73dB。全負載范圍內(nèi)相位裕度大于60o。然后，完成了版圖設(shè)計和后仿真，后仿真結(jié)果與前仿真結(jié)果基本一致，