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CMOS低压降线性稳压器(LDO)的稳定性及频率补偿技术

专 业: 微电子学与固体电子学
关键词: CMOS 低压降线性稳压器 稳定性
分类号: TN4
形 态: 共 80 页 约 52,400 个字 约 2.507 M内容
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内容摘要


本文重点研究了LDO线性稳压器的系统稳定性问题及其频率补偿方法。

在此基础上设计了一款响应速度快,稳定性好的LDO电路并进行了仿真。

论文在全面深入剖析了LDO线性稳压器产生系统不稳定的各种因素后,着重讨论了五种不同的解决LDO系统稳定性问题的频率补偿方法,并对它们各自的优缺点进行了充分的分析和对比。

本文还特别讨论了一种新型实用的频率补偿方法,这种方法和以往的频率补偿方法不同,它不需要电路外接ESR电阻进行频率补偿,而是在芯片内部产生一个随负载电流变化的零点,从而实现了系统的主、次极点的分离,增加了系统的相位裕度,使系统更加稳定。

运用这种频率补偿法所设计出的LDO具有响应速度快,稳定性好,节省空间等优点,并且具有更高的负载调整率。

本文采用此方法进行了实际的LDO电路的设计和仿真,采用标准的CSMC0.6μm CMOS工艺,电路的仿真分析基于BSIM3V3 Spice模型,仿真器为Hspice。

仿真结果表明:

这种新型实用的频率补偿方法实用有效,很好地解决了由负载电流变化所引起的系统稳定性问题,使LDO线性稳压器受负载电流的影响大为降低,达到了预期的目标..……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1 电源管理电路的分类
1.2 LDO线性稳压器的典型应用
1.3 电源管理电路的发展趋势
1.4本文的工作
第二章 LDO线性稳压器的基本理论
2.1 LDO的工作原理
2.2 LDO的电路工作过程
2.3 LDO的性能指标
2.4 小结
第三章 LDO的稳定性分析
3.1 负反馈系统的稳定性判据
3.2 LDO系统的稳定性分析
3.3小结
第四章 LDO的频率补偿方法与实现
4.1频率补偿方法概述
4.2输出电容上的寄生电阻ESR补偿法
4.3反馈环路中的压控电流源频率补偿法
4.4增加缓冲级隔离的频率补偿法
4.5跟踪负载电流变化的频率补偿法
4.6增加可变调零电阻的Miller频率补偿法
4.7本文采用的一种新型实用的频率补偿法
4.8小结
第五章 LDO的电路设计与仿真
5.1 基准电压源的设计
5.1.1基准源电路Voltage Reference的原理分析
5.1.2电路结构与工作原理
5.1.3实际电路设计与仿真
5.2误差放大器的电路设计Error Amplifier
5.2.1 电路结构及原理
5.2.2整体电路的仿真与分析
5.3功率管的设计The Series-pass Element
5.3.1功率管的类型
5.3.2功率管的选取
5.3.3功率器件尺寸对电路设计的影响
5.4保护电路模块设计
5.4.1过流保护电路的设计
5.4.2过热保护电路的设计
5.5频率补偿电路的设计与仿真
5.5.1 动态Miller频率补偿技术电路的电路
5.5.2动态Miller补偿电容的实现
5.5.3 LDO整体电路的仿真与稳定性分析
5.5小结
第六章 总结
参考文献

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中图分类: > TN4 > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 微电子学、集成电路(ic)

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