低壓差穩(wěn)壓器PSRR提高技術(shù)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著模擬集成電路的快速發(fā)展以及半導(dǎo)體制造技術(shù)的迅猛發(fā)展，使得芯片的集成度大幅提升以及芯片成本的降低，與此同時(shí)也給IC設(shè)計(jì)者帶來(lái)一系列的困難。隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)特征尺寸的減小，芯片的輸入電壓逐步減小以及芯片能夠承受的噪聲容限也越來(lái)越小。為此，本文提出兩種具有高電源抑制比PSRR（Power Supply Rejection Ratio，PSRR）特性的低壓差穩(wěn)壓器LDR（Low Dropout Voltage Regulator，LDR）

2、。第一種是采用片外電容型高電源抑制比的低壓差穩(wěn)壓器。其特征是在低頻時(shí)電路有很高的電源抑制比。因?yàn)檫@樣帶寬通常不滿(mǎn)足射頻（Radio Frequency,RF）電路要求，所以需要進(jìn)一步改進(jìn)電路來(lái)提高LDR的中高頻率處的電源抑制比。第二種是無(wú)片外電容型高PSRR的低壓差穩(wěn)壓器。其特征是針對(duì)第一款芯片在中高頻處差的PSRR而提出的。它是通過(guò)引入高通濾波器來(lái)增強(qiáng)芯片的PSRR。在該電路中引入高通濾波器使得加在功率管的柵極小信號(hào)電壓增益同樣為1，

3、實(shí)際上考慮到溝道調(diào)制效應(yīng)該值應(yīng)該略大于1。在設(shè)計(jì)過(guò)程中主要有三個(gè)重要考慮的因素：一、整個(gè)電路的靜態(tài)電流或者靜態(tài)功耗；二、整個(gè)低壓差穩(wěn)壓的環(huán)路的穩(wěn)定性；三、低壓差穩(wěn)壓器電源抑制比的提高。同時(shí)由于帶隙基準(zhǔn)的電源抑制比對(duì)整個(gè)電路的電源抑制比也有很大的影響，所以帶隙基準(zhǔn)電壓的電源抑制比一般比低壓差穩(wěn)壓器的輸出要低20dB，否則帶隙基準(zhǔn)會(huì)影響輸出端的電源抑制比。
　　本文設(shè)計(jì)了兩款高電源抑制比的低壓差穩(wěn)壓器。片外電容型LDR采用40nm的工

4、藝線(xiàn)進(jìn)行流片，并且有后仿結(jié)果和測(cè)試結(jié)果。芯片的輸入電壓為1.4-3.6V，輸出最大負(fù)載電流為200mA。后仿的結(jié)果為在頻率1kHz以前電源抑制比都能夠達(dá)到-60dB，在之后PSRR很快下降到0dB。測(cè)試結(jié)果為輸出電壓在1.1V左右附近；電源抑制比點(diǎn)1kHz的頻率處電源抑制比-49dB，測(cè)試結(jié)果基本能夠達(dá)到指標(biāo)要求。無(wú)片外電容型LDR的PSRR在1kHz之前都能夠達(dá)到-60dB，在1MHz以前電源抑制比也能夠達(dá)到-50dB。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)無(wú)