一種快速瞬態(tài)響應(yīng)、高效率、高穩(wěn)定性LDO芯片的設(shè)計(jì).pdf

1、電源管理芯片是當(dāng)今電子系統(tǒng)中的重要組成部分，目前電源管理電路正在向著高功率密度、高轉(zhuǎn)換效率、高集成度的方向發(fā)展。低壓差線性穩(wěn)壓器（Low Dropout Regulator，LDO）具有低噪聲、低成本、應(yīng)用簡(jiǎn)單、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，一直是電源管理領(lǐng)域的重要組成部分。LDO具有輸出電壓無(wú)紋波的特點(diǎn)，非常適合應(yīng)用于模擬電路、射頻電路等低噪聲場(chǎng)合，目前LDO越來(lái)越多的被應(yīng)用在移動(dòng)電子設(shè)備中。本文圍繞LDO的性能指標(biāo)、頻率穩(wěn)定性、瞬態(tài)響應(yīng)及其改進(jìn)方

2、式等方面對(duì)LDO進(jìn)行了研究。然后設(shè)計(jì)了一款快速瞬態(tài)響應(yīng)、高效率、高穩(wěn)定性LDO芯片，最后對(duì)該LDO芯片整體電路進(jìn)行了軟件仿真。
　　本論文首先介紹了LDO的各組成部分和工作原理，同時(shí)總結(jié)了LDO各項(xiàng)性能指標(biāo)，以及它們各自所代表的含義和計(jì)算表達(dá)式，在此基礎(chǔ)上介紹了各組成部分對(duì)LDO性能指標(biāo)的影響，進(jìn)而得出在LDO設(shè)計(jì)中應(yīng)該如何對(duì)各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行折中考慮。本論文研究了普通LDO零極點(diǎn)的分布情況，介紹了傳統(tǒng)頻率補(bǔ)償方法以及后來(lái)發(fā)展出的新

3、型補(bǔ)償方法。接著對(duì)LDO的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，分析了負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)的影響因素，同時(shí)介紹了一些提高瞬態(tài)響應(yīng)性能的方法。
　　本文設(shè)計(jì)的快速負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)LDO基于TSMC的0.5μmCMOS工藝。文章首先設(shè)計(jì)了LDO的各個(gè)模塊，然后對(duì)穩(wěn)壓環(huán)路進(jìn)行了補(bǔ)償，采用了一種大驅(qū)動(dòng)能力的緩沖級(jí)來(lái)提高LDO的瞬態(tài)響應(yīng)速度。軟件仿真結(jié)果顯示，在最大負(fù)載電流為500 mA的情況下壓降僅為200 mV，當(dāng)輸出電容為10μF、負(fù)載電流在1μs內(nèi)滿負(fù)載