【摘 要】
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本文首先简要地介绍了电源管理芯片的重要性、分类以及国内外发展现状,面临的问题;接着从理论上详细阐述了LDO线性稳压器的基本原理,工作过程,以及LDO线性稳压器的性能参数指
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本文首先简要地介绍了电源管理芯片的重要性、分类以及国内外发展现状,面临的问题;接着从理论上详细阐述了LDO线性稳压器的基本原理,工作过程,以及LDO线性稳压器的性能参数指标;然后,从稳定性设计入手,参考LDO设计难点和各种折衷关系,提出关键技术的改进与实现。通过对传统嵌套式密勒补偿(NMC)方法进行小信号分析,计算其零极点的位置分布,发现系统带宽由于受非主极点的影响随外接电容变化很大。当外接大电容时,LDO内部补偿电容只有随外接电容增大才能保证系统的稳定性,这样就会增大版图面积,减小单位增益带宽,并且降低系统的相位裕度。针对以上问题分析了单密勒电容(SMC)频率补偿方法以及基于单密勒电容频率补偿的阻尼因子控制(DFC)补偿方法,利用单密勒电容补偿方式极点随外接电容影响不大的特点,优化模块结构,消除单位增益附近频率峰值,增大带宽,稳定相位裕度,提高系统的稳定性。最终通过分析各子模块的结构和原理,给出LDO各子模块和系统的仿真结果。结果表明,本文所设计的误差放大器完全达到或优于性能指标要求。 整个芯片设计基于线性稳压器的基本原理和BiCMOS0.5μm工艺,工作电压为1.5~5.5V。利用Viewlogic、Hspice等EDA软件进行了各模块和整体电路的设计及仿真验证。验证结果表明,负载电流为200mA时漏失电压仅为112mV,并体现出较高的精度,其线性调整率为0.013%/V,负载调整率为136.9μV。
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