高精度LDO設計及仿真.pdf

1、隨著集成電路產業(yè)的不斷發(fā)展，各種電源管理芯片也得到了長足的發(fā)展。當前應用于便攜式電子產品的電源管理芯片主要包括開關式穩(wěn)壓器、電荷泵式穩(wěn)壓器、低壓差線性穩(wěn)壓器等分立器件和PMU電源管理單元。低壓差線性穩(wěn)壓器以其具有結構簡單、穩(wěn)定性好、紋波小、成本低、噪聲低、體積小、靜態(tài)電流小、并可簡單集成在其他芯片中等優(yōu)點，得到了良好的發(fā)展。國外LDO(Low Dropout Regulator)產品的精度一般是±2％或±1%，國產的精度一般是±2%，相

2、比于國外產品，國產LDO精度相對較低。本文是基于華潤上華（CSMC：Central Semiconductor Manufacturing Corporation）0.5μm CMOS工藝，設計一款精度為±1%，輸入電壓范圍3.3V～6V，輸出電壓為3V，工作溫度-40℃～+85℃，電源紋波抑制比65dB@10kHz，最大輸出電流150mA，靜態(tài)電流50μA，待機電流小于0.1μA的LDO。
　　本次主要任務是設計高精度低壓差線性

3、穩(wěn)壓器，經過查閱相關的文獻資料提高電壓精度的方法主要是提高基準電壓源精度和誤差放大器增益。提高基準電壓源精度主要是降低溫度對其帶來的影響，在設計中采用了耗盡增強型電壓基準來屏蔽溫度對基準電壓源帶來的影響，設計了受溫度影響極小的高穩(wěn)定性電壓基準。為提高誤差放大器增益，設計的誤差放大器采用了共源共柵兩級放大器。為提高在大電流下低壓差線性穩(wěn)壓器的穩(wěn)定性，設計中采用大尺寸的PMOS作為調整管，降低了調整管的導通電阻。為了降低待機功耗在LDO中加

4、入了使能模塊，在待機模式下除使能模塊工作外，其他模塊全部被關閉，以達到降低待機電流的目的。別外還設計了限流電路模塊，當LDO發(fā)生超載或短路時，對LDO起到保護的作用。最終設計的LDO由使能模塊、基準電壓源、誤差放大器、調整管、偏置電壓模塊、反饋電阻網絡和限流電路模塊構成。
　　經過仿真本次設計的LDO輸入電壓范圍3.3V～6V，輸出電壓為3V，工作溫度-40℃～+85℃，電源紋波抑制比69dB@10kHz，最大輸出電流可達300m