超低噪声LDO线性稳压器的研究与实现

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随着电源管理IC技术的不断发展,市场竞争日趋激烈,高性能低成本的电源管理解决方案越来越受青睐,低漏失线性稳压器(LDO)以其超低噪声、高PSRR、微功耗和极低的成本在电源管理市场上占有重要的一席。本论文的设计工作来源于西安电子科技大学CAD所的科研项目“数模混合系列集成电路关键技术理论研究及设计”。文中详细介绍了超低噪声CMOS线性稳压器芯片XD1209的设计过程,包括芯片指标的制定、特性的分析计算、系统功能的电路设计、仿真验证、版图实现、封装及测试验证。本文的创新之处在于改进了传统的LDO电路结构,同时加入滤波电路实现了LDO线性稳压器的超低噪声,并通过快速充电模块缩短了芯片的启动时间。同时通过动态的Miller补偿有效的提高了稳压器的环路稳定性。XD1209采用0.5μm的标准CMOS工艺。利用Cadence、Hspice等EDA软件,对其在不同模型、电压、温度组合下进行了前仿真和后仿真验证。仿真结果表明:输出电压误差小于±2%,典型工作模式下噪声仅为25μVrms。
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