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低压差线性稳压器,也称LDO线性稳压器,是一种输入电压与输出电压压差很低的直流线性稳压器。作为电源管理领域的重要一员,它比传统的线性稳压器有着更高的电源转换效率,却比开关式稳压器有更简单的结构、更低的成本和更低的噪声,具有输入输出响应快、外接元件少、使用方便等优点,广泛使用在手机、PDA、数码相机、笔记本电脑、MP3/4等便携式电子产品中,具有广阔的市场前景。本文基于csmc 0.5μm CMOS工艺,利用Cadence EDA电路设计软件和Hspice仿真软件设计了一款具有超低压差的线性稳压器,专门为主板和笔记本电脑的前端汇流排终端设备提供电源电压而设计。为了减小电源的功耗和提供极低的漏失电压,芯片使用了两路电源电压,一路内部电源用来维持芯片内部控制电路的正常工作,另一路主电源用来给负载提供足够大的功率。该LDO线性稳压器主电源输入电压范围为1.28V～3.3V,输出电压为1.2V。在典型负载电流(3A)下,输入输出压差约85mV,具有超低的压差。此电路具有良好的线性调整率、负载调整率和电源抑制比,能够在各种环境下正常工作。此外,芯片内置欠压关断电路检测输入电压,以免芯片工作异常;过温保护电路和过流保护电路使得芯片免于过热和超载的伤害;一个内置的带有延时的输出电压完备指示(POK)电路用来表征输出电压的状态。本文首先简要介绍了电源管理芯片的市场状况、发展趋势和分类;接着介绍了LDO线性稳压器的基本理论、总体架构和系统设计;然后对其各个子电路模块进行了详细的分析,借助设计软件Cadence、仿真软件Hspice对子模块电路进行了完整的设计,给出了合理的电路数据,各个子模块电路的电特性参数均达到或优于设计所需指标;在对各个子模块设计完成后,对整体电路进行了仿真,结果表明该LDO线性稳压器电路的功能正常,各项参数达到了预先制定的设计指标;最后,根据设计规则进行了版图设计,并利用Dracula版图验证工具对整个版图进行了DRC和LVS检查。