一款高穩(wěn)定性線性穩(wěn)壓器XD1488的研究與設計.pdf

1、本論文基于西安電子科技大學科研項目“深亞微米電源管理類集成電路及各種數?；旌霞呻娐返年P鍵技術理論研究與設計”，設計了一款低靜態(tài)電流、高穩(wěn)定性的低壓差線性穩(wěn)壓器XD1488。低壓差線性穩(wěn)壓器對于當下井噴式發(fā)展的便攜式電子設備與智能終端而言，是決定其電池使用壽命與續(xù)航能力的關鍵所在，因此如何高效率地控制與利用電源系統(tǒng)就成為了當今電子設計者的重要課題。
　　本論文首先介紹了電源管理IC在電子產品中的現狀與未來的發(fā)展趨勢，然后詳細地闡述

2、了低壓差線性穩(wěn)壓器LDO的一些基本概念、工作原理與設計指標。而后討論了該款低壓差線性穩(wěn)壓器LDO的部分子模塊電路的設計分析與仿真驗證，以及環(huán)路補償原理與穩(wěn)定性的分析。最后給出了XD1488整體電路的仿真結果，使其功能得到了驗證，同時也對其設計指標進行了驗證。
　　本文設計的低壓差線性穩(wěn)壓器XD1488利用電流緩沖技術進行了系統(tǒng)環(huán)路補償，共源共柵管的接入，阻斷了由密勒補償電容引入的前饋通路，從而抑制了右半平面零點的產生，與此同時，也

3、引入了一個左半平面的零點，適當設置該零點的位置可以實現與極點對消，補償附加相移。最終通過電路的合理設計，使系統(tǒng)在單位增益帶寬內具有足夠的相位裕度與增益裕度，并獲得了很好的穩(wěn)定性。電路設計中利用內部電壓為基準模塊提供工作電壓，很好的提高了基準電壓的電源抑制比特性，同時對系統(tǒng)輸出電壓的電源抑制比特性也有很大的改善。系統(tǒng)中POWER GOOD模塊的設計使XD1488可以在其輸出過壓或欠壓的情況下，對其供電的電路單元進行復位操作，避免了對下級電

4、路造成損壞以及其它誤操作的發(fā)生。此外，正常工作情況下，XD1488的靜態(tài)電流不足50μA，可以滿足當前大部分電子產品對功耗的要求，而且其輸出電容僅為0.22μF，在很大程度上減小了其應用電路的面積，節(jié)省了空間，降低了成本。
　　XD1488采用了0.5μm BiCMOS工藝，并用Cadence工作平臺和Hspice仿真軟件對其進行了仿真驗證。仿真結果表明，本文所設計的高穩(wěn)定性低壓差線性穩(wěn)壓器XD1488完全符合設計要求，低至231