一種大電流、高穩(wěn)定性的LDO線性穩(wěn)壓器的研究與設(shè)計.pdf

1、近年來，隨著能源危機的加劇，以及手機、筆記本電腦等便攜式產(chǎn)品的日漸普及，人們對電源管理IC提出了越來越高的要求。LDO線性穩(wěn)壓器作為一種常用的電源管理IC產(chǎn)品，受到諸多關(guān)注。LDO線性穩(wěn)壓器是一種具有一定電流輸出能力的直流穩(wěn)壓器，與同類型的電荷泵、開關(guān)式穩(wěn)壓器相比，其輸出紋波和噪聲小、電磁干擾低、負載瞬態(tài)響應(yīng)快，并且所需要的外部元件少。這些優(yōu)點使得LDO成為業(yè)界的“寵兒”，這些年在整個電源管理IC市場中所占的比重始終保持第一位[1]。大

2、輸出電流是LDO的發(fā)展趨勢之一，但較大的輸出電流很容易造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定，是LDO設(shè)計的關(guān)鍵難點。因此，對大電流、高穩(wěn)定性的LDO線性穩(wěn)壓器的研究具有一定的理論和現(xiàn)實意義。
　　在這種背景之下，本文設(shè)計了一款具有大電流輸出（1.3A）、高穩(wěn)定性的LDO線性穩(wěn)壓器芯片。該電路的輸出電壓為2.5V，能夠在3.0V~5.0V的電源電壓范圍內(nèi)工作，當處于最大輸出電流（1.3A）時，最小 Dropout電壓為0.5V；環(huán)路采用了一種新型的補償

3、方式，因而具有較高的穩(wěn)定性。為了加快瞬態(tài)響應(yīng)速度，整體電路中集成了瞬態(tài)增強模塊；此外，過溫保護模塊和折返式電流限模塊能在高溫或過重負載時為芯片提供保護。
　　本文設(shè)計的LDO線性穩(wěn)壓器采用0.5?m標準CMOS工藝模型。論文首先介紹了LDO的工作原理以及基本的技術(shù)指標，并重點分析了它的環(huán)路穩(wěn)定性。緊接著指出了傳統(tǒng)的RESR零點補償?shù)牟蛔?，闡述了本文提出的新型的負載跟蹤補償方法，并采用Hspice仿真結(jié)果給予證明。而后結(jié)合整體功能要