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一种低功耗无片外电容ldo设计

更新时间：2019-11-27 09:18:07 大小：6M 上传用户：sun2152查看TA发布的资源 标签：电容ldo 下载积分：0分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

无片外电容LDO的设计存在两个难点。首先，传统LDO环路主极点位于输出节点，利用外接大电容的等效电阻产生一个左半平面零点进行频率补偿，而无片外电容LDO的环路稳定性就必须重新考虑，其次，当LDO的负载电流发生瞬态跳变时，传统LDO主要利用片外电容进行充放电，以减小输出电压的过冲和尖峰。但对于无片外电容LDO，就必须通过提高环路的响应速度来提高瞬态响应速度，但单纯提高带宽会导致电路功耗的增加，因此，业界通常会设计一个摆率增强模块，在负载电流突变时大幅度增加误差放大器的摆率，以提高LDO的瞬态响应速度；而在正常供电时，摆率增强模块不工作，以节省功耗。本文首先在这两个方面做了深入调研，对前人提出的结构和电路进行讨论分析，在此基础上提出了新的电路结构

本论文所设计的低功耗无片外电容LDO用于为一款低功耗SIGMA-DELTA ADC中的数字电路供电。电路基于MXIC 0.35um标准CMOS工艺实现，设计输出电压3.3V，最大负载电流5mA，电源电压在2.7V-5.5V之间变化。整体电路分为带隙基准源和LDO主体电路两部分，带隙基准源为LDO提供一个与温度及电源无关的参考电压。其中带隙基准源为低功耗结构，电流消耗仅为主体电路中设计了一个摆率增强模块，可以大大增加负载电流瞬态突变时误差放大器的摆率，有效提高了LDO的瞬态响应速度，从而降低了输出电压的尖峰和过冲。与相关文献中的LDO相比，本文设计的LDO其摆率增强模块具有结构简单，性能良好的特点。另外，通过将误差放大器偏置在亚阈值区，有效降低了整体电路的功柜。通过利用CADENCE仿真验证，本文设计的LDO压差电压低于100mv，LDO电路的电流消耗为31A，负载电流瞬念突变时输出电压尖峰小于100mv，满足应用要求。

关键词：LDO：无片外电容：低功耗：摆率增强


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