低压差低功耗线性降压变换器ldo的研究与设计

更新时间：2019-11-23 09:41:33 大小：13M 上传用户：sun2152 查看TA发布的资源 标签：降压变换器 ldo 下载积分：0分评价赚积分（如何评价?）收藏评论(0) 举报

资料介绍

电源变换器是最常用的电源管理芯片，它使用方便、性能良好、可靠性高，应用十分广泛，因此当前世界著名的半导体厂商都在研发和生产这类芯片，本文设计的低压差低功耗线性降压变换器LDO电路主要应用于手机、DVD、数码相机以及Mp3等多种消费类电子产品中，然而在这类电源管理芯片的市场中，国外的产品相对占有较大优势，因此需要加大国内的这类电源管理芯片的研究开发力度。同时追求更高性能更低成本的稳压电源仍然是一个很活跃的领域，因此选择LDO电路作为研究课题具有非常重要的现实意义。

本文根据LDO应用中选择负载电容大小的不同，即uF级大电容负载以及pF级小电容负载，设计了两类低压差低功耗线性变换器LDO电路。采用0.5um CMOST艺条件，实现了2.5V-sV输入电压下2V的稳定输出电压，最大负载电流500mA，并且保证了低压差低功耗的要求，其中小电容负载LDO系统在负载电流为100mA情况下，压降小于60mV；相同负载电流条件下，大电容负载LDO系统的压降小于100mv.

对于小电容负载LDO系统，采用基于有源前馈型的补偿结构，较好的解决了系统频率稳定性问题此外重点改善其电源抑制比（PSRR）特性，通过对LDO系统PSRR的研究提出一种高PSRR的改进结构，较好的解决了系统的电源稳定性问题。对于大电容负载LDO系统，针对稳定性差的问题，采阳与频半相关的反馈因子的补偿结构改善了系统频半稳定性，提高了系统对负载的调整能力。此外重点解决LDO电路的温度稳定性问题，采用零温度系数抗噪性能良好的偏置电路以及低温度系数高电源抑制比的基准电压源，较好的解决了系统温度稳定性问题.

本文中，首先介绍了比较常见的几种线性降压变换器LDO的结构框图，然后对大小电容负载的两类LDO系统进行系统设计。根据系统设计的要求对其模块电路进行了设计和模拟仿真，各模块电路的电特性参数均达到系统设计所需指标要求，在此基础上利用Cadence以及Hspice特EDA工具完成了整体电路的设计，对整体电路的每一项指标进行了仿真，仿真结果验证了前面的理论分析结论，完成了设计指标要求。