無(wú)片外電容低壓差線性穩(wěn)壓器的設(shè)計(jì).pdf

1、將各種功能模塊一體化的片上系統(tǒng)(SOC)的發(fā)展趨勢(shì)使得低成本、高性能的電源管理解決方案?jìng)涫荜P(guān)注。低壓差(LDO)線性穩(wěn)壓器以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,低噪聲,低功耗以及較少的外圍應(yīng)用器件等優(yōu)點(diǎn)被廣泛運(yùn)用于片上電源管理系統(tǒng)。然而,一個(gè)片上電源管理系統(tǒng)可能包含多個(gè)線性穩(wěn)壓器,帶有片外電容的傳統(tǒng)LDO線性穩(wěn)壓器并不適用于片上電源管理系統(tǒng),這讓全集成的無(wú)片外電容LDO(cap-free LDO)線性穩(wěn)壓器更受電源管理系統(tǒng)的青睞。由于不需要片外電容,那么就不需

2、要單獨(dú)的PAD去連接它,從而消除了由引線的寄生電阻和電感,而且PCB的尺寸能夠做的更小,因此cap-free LDO的成為了研究熱點(diǎn)。
　　本文設(shè)計(jì)了一款帶擺率增強(qiáng)電路的cap-free LDO。該LDO系統(tǒng)采用并行控制環(huán)路來(lái)分別控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差和瞬態(tài)誤差。由誤差放大器組成的那條環(huán)路控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差,由擺率增強(qiáng)電路構(gòu)成的那條環(huán)路改善系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)。在負(fù)載電流跳變的時(shí)候,擺率增強(qiáng)電路提供或吸收功率管柵極電容(Cpass)的電流瞬

3、間提升,提高了柵極的壓擺率從而抑制了輸出電壓的過(guò)沖和俯沖,改善了LDO的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)。
　　基于0.35μm CMOS工藝設(shè)計(jì)了一款cap-free LDO。測(cè)試結(jié)果顯示:該LDO輸出電壓為1.78V,壓差91mV,最大輸出電流50mA;負(fù)載電流(IL)在0.6μs內(nèi)瞬變50mA時(shí),俯沖電壓和過(guò)沖電壓分別為130mV和60mV,重回穩(wěn)態(tài)的時(shí)間均小于3μs;線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率分別為7.6mV/V和0.19mV/mA;靜態(tài)電流為3