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一种瞬态响应增强型片上电容LDO的研究与设计
资料介绍
近年来，由于各种便携式电子产品的普及，电池供电的电源管理类芯片需求量不断增大，对电源管理类芯片性能的要求也不断提高。本文从电源管理的角度出发，深入调研了低压降稳压器（Low Drop-Out voltage Regulator，简称LDO）的应用与特性。传统LDO稳压器作为一块独立的芯片，需要r量级的大输出电容，目前的集成电路工艺要集成uF量级的电容需要非常大的面积，难于实现Soc（System on Chip）的解决方案。本文针对集成于SoC的特定应用要求，分析了片上电容LDO在稳定性、瞬态响应特性上所面临的挑战，在此基础上，为实现一种瞬态响应增强型、自稳定的片上LDO而提出了一种新颖、有效的快速瞬态响应补偿通路，在实现瞬态响应补偿的同时，很好地实现了频率补偿，能够保证片上LDO在整个负载电流变化范围内保持稳定。通过控制功率管在drop-or临界条件时工作在线性区，有效滅小了LDO的drop-our电压.电路采用0.354um CMOS工艺设计，输出电压为2.8V，输出电容为100pF，可输出最大50mA的电流，仿真结果显示所提出的片上电容LDO较高的稳定性、较好的瞬态响应和较低的功耗。
本文首先介绍了电源管理产品的现状和发展趋势，接着介绍了线性稳压器和LDO的基本原理以及LDO各个方面的特性，然后在对LDO各子电路进行仔细的分析之后进行了电路的设计，最后用Cadence的仿真工具Spectre对整体电路进行了仿真验证，仿真结果表明该电路达到了预期的设计目标。
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