一種低壓差線性穩(wěn)壓器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、低壓差線性穩(wěn)壓器LDO(Low Dropout Voltage Regulator)是一種輸入電壓大于輸出電壓的直流線性穩(wěn)壓器，具有輸入輸出響應(yīng)快、輸出噪聲低、外接元件少、使用方便、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于汽車電子產(chǎn)品、便攜式電子設(shè)備、通訊設(shè)備、工業(yè)和醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域。隨著LDO線性電源的廣泛應(yīng)用，LDO的性能指標(biāo)也是在逐步提高。本文在分析LDO設(shè)計(jì)原理的基礎(chǔ)知識(shí)上，設(shè)計(jì)了一種新型的電源管理芯片。 本文設(shè)計(jì)的LDO電源管理芯片在

2、正常工作狀態(tài)下芯片自身消耗的電流小于150uA，滿足了低功耗的要求。LDO穩(wěn)定的輸出3.3V電壓，并可以提供不小于200mA的負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力，兩只電子開關(guān)可導(dǎo)通不少于150mA的電流，導(dǎo)通后阻抗小于0.2Ω。采用具有低漏失特性的PMOS管作為調(diào)整元件，提高了芯片的整體效率；使用旁路濾噪電路，濾除輸出電壓噪聲且改善了電源抑制比，使芯片更加切合小型系統(tǒng)的應(yīng)用需求，另外其中的快速啟動(dòng)電路解決了由旁路濾噪電容引起的啟動(dòng)時(shí)間過長(zhǎng)問題。在設(shè)計(jì)過程中還

3、充分考慮了各種意外情況的發(fā)生，芯片中包含有欠壓保護(hù)，過溫保護(hù)，輸出過流保護(hù)電路。在保護(hù)芯片自身的同時(shí)，也有效的保護(hù)了次級(jí)負(fù)載電路的安全。 本文中首先闡述了LDO線性降壓變換器的基本原理，給出理論依據(jù)。然后根據(jù)功能需要進(jìn)行了電路的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。再對(duì)電路的所有子模塊電路進(jìn)行了詳細(xì)分析，借助設(shè)計(jì)軟件Cadence、Hspice對(duì)子模塊電路進(jìn)行了完整的設(shè)計(jì)和模擬仿真，給出了合理的電路數(shù)據(jù)，各子模塊電路的電特性參數(shù)均達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計(jì)所需指標(biāo)