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本论文基于西安电子科技大学科研项目“深亚微米电源管理类集成电路及各种数模混合集成电路的关键技术理论研究与设计”,设计了一款低静态电流、高稳定性的低压差线性稳压器XD1488。低压差线性稳压器对于当下井喷式发展的便携式电子设备与智能终端而言,是决定其电池使用寿命与续航能力的关键所在,因此如何高效率地控制与利用电源系统就成为了当今电子设计者的重要课题。 本论文首先介绍了电源管理IC在电子产品中的现状与未来的发展趋势,然后详细地阐述了低压差线性稳压器LDO的一些基本概念、工作原理与设计指标。而后讨论了该款低压差线性稳压器LDO的部分子模块电路的设计分析与仿真验证,以及环路补偿原理与稳定性的分析。最后给出了XD1488整体电路的仿真结果,使其功能得到了验证,同时也对其设计指标进行了验证。 本文设计的低压差线性稳压器XD1488利用电流缓冲技术进行了系统环路补偿,共源共栅管的接入,阻断了由密勒补偿电容引入的前馈通路,从而抑制了右半平面零点的产生,与此同时,也引入了一个左半平面的零点,适当设置该零点的位置可以实现与极点对消,补偿附加相移。最终通过电路的合理设计,使系统在单位增益带宽内具有足够的相位裕度与增益裕度,并获得了很好的稳定性。电路设计中利用内部电压为基准模块提供工作电压,很好的提高了基准电压的电源抑制比特性,同时对系统输出电压的电源抑制比特性也有很大的改善。系统中POWER GOOD模块的设计使XD1488可以在其输出过压或欠压的情况下,对其供电的电路单元进行复位操作,避免了对下级电路造成损坏以及其它误操作的发生。此外,正常工作情况下,XD1488的静态电流不足50μA,可以满足当前大部分电子产品对功耗的要求,而且其输出电容仅为0.22μF,在很大程度上减小了其应用电路的面积,节省了空间,降低了成本。 XD1488采用了0.5μm BiCMOS工艺,并用Cadence工作平台和Hspice仿真软件对其进行了仿真验证。仿真结果表明,本文所设计的高稳定性低压差线性稳压器XD1488完全符合设计要求,低至231mV的漏失电压,优良的调整特性与出色的电源抑制比特性,全负载范围内与全输入电压范围内获得了非常平稳的输出电压(最大过冲仅为37mV),全温度范围内输出电压的温度系数为8.375ppm/℃,这些仿真数据说明了该款低压差线性稳压器XD1488具有完善的功能和优良的性能特性。