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《瞬態(tài)增強(qiáng)的無(wú)電容型LDO設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、摘要集成穩(wěn)壓器正向著高功率密度、高可靠性、高效率三個(gè)方向邁進(jìn)，低壓差線性穩(wěn)壓器（LowDropoutRegulator，LDO）作為其中的一員，被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用到便攜式電子產(chǎn)品中，并向著片上系統(tǒng)（SystemonChip,SoC）集成的方向發(fā)展。由于應(yīng)用簡(jiǎn)單、便于集成的優(yōu)點(diǎn)，無(wú)電容型LDO成為各類應(yīng)用的首選。與傳統(tǒng)的LDO相比，無(wú)電容型LDO在穩(wěn)定性和瞬態(tài)特性上存在著較大缺陷，其穩(wěn)定性和瞬態(tài)特性是其設(shè)計(jì)中的最大挑戰(zhàn)。本文系統(tǒng)的論述了瞬態(tài)增強(qiáng)無(wú)電容型LDO的設(shè)計(jì)考慮、方法和過(guò)程。本文圍繞無(wú)電容型LD
2、O的瞬態(tài)特性、無(wú)電容型LDO的穩(wěn)定性、模擬集成電路的設(shè)計(jì)流程、LDO的基本設(shè)計(jì)指標(biāo)等四個(gè)主要方面進(jìn)行了研究。研究并總結(jié)了LDO的設(shè)計(jì)指標(biāo)。研究了LDO的每一個(gè)設(shè)計(jì)指標(biāo)，給出每一個(gè)指標(biāo)的含義、產(chǎn)生原因以及各指標(biāo)的相互關(guān)系，更新和修正了部分設(shè)計(jì)指標(biāo)的詳細(xì)表達(dá)式?；谥笜?biāo)的研究，得出設(shè)計(jì)中要考慮的折衷關(guān)系。論文研究了模擬集成電路的設(shè)計(jì)流程。研究了模擬集成電路的模型類別，重點(diǎn)研究了基于宏模型的模擬集成電路設(shè)計(jì)流程。給出了運(yùn)算放大器的宏模型具體設(shè)計(jì)方法，并基于該模型，提出了“宏模型＋晶體管級(jí)電路”的混合宏模型
3、建立方法，并以LDO的設(shè)計(jì)實(shí)例驗(yàn)證了該方法的高效率。論文研究了無(wú)電容型LDO的環(huán)路穩(wěn)定性。本文提出了一種改進(jìn)的阻尼系數(shù)控制（DampingFactorControl，DFC）頻率補(bǔ)償技術(shù)，使得無(wú)電容型LDO在單位增益帶寬以內(nèi)只有一個(gè)主極點(diǎn)，保證了負(fù)載電流在大范圍變化時(shí)的系統(tǒng)穩(wěn)定性。本文為基于DFC頻率補(bǔ)償技術(shù)的無(wú)電容型LDO進(jìn)行了細(xì)致的計(jì)算和推導(dǎo)，建立的詳細(xì)的行為級(jí)模型和宏模型，依靠行為級(jí)模型和宏模型的仿真結(jié)果指導(dǎo)了晶體管級(jí)電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。論文還研究了無(wú)電容型LDO的瞬態(tài)響應(yīng)特性。本文首先研究了傳
4、統(tǒng)LDO的瞬態(tài)I響應(yīng)特性，作為對(duì)比，重點(diǎn)研究了無(wú)電容型LDO的瞬態(tài)特性，分析了所有影響瞬態(tài)特性的因素。針對(duì)影響瞬態(tài)特性的重要因素，提出了一種基于簡(jiǎn)單電壓比較的無(wú)電容型LDO的瞬態(tài)增強(qiáng)方法。該方法基于基本運(yùn)算放大器、基本反向器、推挽輸出級(jí)，在LDO負(fù)載瞬態(tài)變化時(shí)，能為調(diào)整管柵極提供額外的驅(qū)動(dòng)電流，有效提高無(wú)電容型LDO的瞬態(tài)響應(yīng)速度?；谏鲜鲅芯?，本論文設(shè)計(jì)了一款基于HHNEC0.25μm標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝的瞬態(tài)增強(qiáng)無(wú)電容型LDO電路，應(yīng)用在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)基帶SoC芯片中。給出了詳細(xì)的設(shè)計(jì)流程，包括
5、芯片規(guī)格定義、模塊劃分和指標(biāo)推導(dǎo)及確定、混合模型驗(yàn)證各模塊指標(biāo)、晶體管級(jí)電路設(shè)計(jì)、仿真和驗(yàn)證。該LDO電路的工作電壓為2.0V～3.3V，在提供100mA負(fù)載電流的情況下電壓差僅為50mV，負(fù)載瞬態(tài)變化時(shí)的最大輸出電壓過(guò)沖量為90mV，由于電源電壓變化和負(fù)載變化引起的輸出電壓誤差達(dá)到0.039％，整個(gè)電路的靜態(tài)電流為44μA。關(guān)鍵詞：LDO,無(wú)電容型，瞬態(tài)響應(yīng)增強(qiáng)，穩(wěn)定性，宏模型，阻尼系數(shù)控制，頻率補(bǔ)償IIAbstractIntegratedvoltageregulatorhasbecomeofhi
6、ghpowerdensity,highreliabilityandhighefficiency.Asamemberofregulators,lowdropoutregulator(LDO)hasbeenwidelyusedinportableproducts,whichdevelopsinthedirectionofSystemonChip(SoC).Foritssimpleapplicationandeasyintegration,thecapacitor-lessLDOisthebestchoi
7、ce.ComparedwiththeconventionalLDO,capacitor-lessLDOhasagreatdrawbackofstabilityandtransientresponse,whichisthemostchallengingpart.Designconsideration,designmethodanddesignflowoftransient-enhancedcapacitance-lessLDOarediscoursedinthisthesisindetail.Rese
8、archesincludetransientresponse,stabilityofcapacitor-lessLDO,designflowofanalogIntegratedCircuitandthebasicspecificationofLDO.Atfirst,thespecificationofLDOisreviewedandsummarized.Eachspec.ofLDOisresearched,updatedandcorrected,includingth
