一種快速瞬態(tài)響應(yīng)、高效率、高穩(wěn)定性LDO芯片的設(shè)計.pdf

1、電源管理芯片是當(dāng)今電子系統(tǒng)中的重要組成部分，目前電源管理電路正在向著高功率密度、高轉(zhuǎn)換效率、高集成度的方向發(fā)展。低壓差線性穩(wěn)壓器（Low Dropout Regulator，LDO）具有低噪聲、低成本、應(yīng)用簡單、可靠性高等優(yōu)點，一直是電源管理領(lǐng)域的重要組成部分。LDO具有輸出電壓無紋波的特點，非常適合應(yīng)用于模擬電路、射頻電路等低噪聲場合，目前LDO越來越多的被應(yīng)用在移動電子設(shè)備中。本文圍繞LDO的性能指標(biāo)、頻率穩(wěn)定性、瞬態(tài)響應(yīng)及其改進方

2、式等方面對LDO進行了研究。然后設(shè)計了一款快速瞬態(tài)響應(yīng)、高效率、高穩(wěn)定性LDO芯片，最后對該LDO芯片整體電路進行了軟件仿真。
　　本論文首先介紹了LDO的各組成部分和工作原理，同時總結(jié)了LDO各項性能指標(biāo)，以及它們各自所代表的含義和計算表達式，在此基礎(chǔ)上介紹了各組成部分對LDO性能指標(biāo)的影響，進而得出在LDO設(shè)計中應(yīng)該如何對各項性能指標(biāo)進行折中考慮。本論文研究了普通LDO零極點的分布情況，介紹了傳統(tǒng)頻率補償方法以及后來發(fā)展出的新

3、型補償方法。接著對LDO的負載瞬態(tài)響應(yīng)進行了詳細介紹，分析了負載瞬態(tài)響應(yīng)的影響因素，同時介紹了一些提高瞬態(tài)響應(yīng)性能的方法。
　　本文設(shè)計的快速負載瞬態(tài)響應(yīng)LDO基于TSMC的0.5μmCMOS工藝。文章首先設(shè)計了LDO的各個模塊，然后對穩(wěn)壓環(huán)路進行了補償，采用了一種大驅(qū)動能力的緩沖級來提高LDO的瞬態(tài)響應(yīng)速度。軟件仿真結(jié)果顯示，在最大負載電流為500 mA的情況下壓降僅為200 mV，當(dāng)輸出電容為10μF、負載電流在1μs內(nèi)滿負載