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一种低压差线性稳压器的设计
作 者: 袁莹莹
导 师: 常玉春
学 校: 吉林大学
专 业: 微电子学与固体电子学
关键词: LDO 无片外电容 瞬态响应 电源抑制比
分类号: TM44
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 110次
引 用: 1次
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内容摘要
随着便携式电子产品的快速发展,电源管理的地位越来越显重要。低压差线性稳压器(LDO)是电源管理中的一种,由于其具有结构简单,外接元件少,静态电流小,低噪声,响应快,价格低等优点,被广泛的应用于笔记本电脑、手机、MP3、数码相机和汽车电子等设备中。众所周知,集成化是半导体产品发展的一大趋势。而传统的LDO在输出端有一个很大的电容,不利于系统集成。因此,对无片外电容LDO的研究很有必要。本论文完成了一种无片外电容LDO的分析与设计。本文主要从稳定性,负载瞬态响应和电源抑制比(PSRR)三个方面对LDO进行了详细的分析,同时提出一种新的电源抑制比提高的方法。用一个电源抑制比增强网络来控制系统的反馈因子β,实现系统PSRR零点的增大,从而提高系统中频带的PSRR。该LDO采用Chartered 0.35um CMOS工艺设计,并用Cadence软件进行仿真。最终实现的无片外电容LDO只需要0.5pF的电容,完全可以在片内集成。输入电压范围为3V到5V,输出电压为2.8V,电压差为200mV,静态电流为58.5uA。最大的负载电流为50mA。本文设计的LDO具有良好的负载瞬态响应和电源抑制比特性。当负载电流瞬间变化时,输出电压过冲小于70mV。当输入电压最小时,PSRR在10kHz时大于-90dB,在1MHz时大于-45dB。本文设计中使用的结构和方法具有一定普遍性,当设计指标改变时,可以根据文中的方法很快设计出满足要求的产品,有很好的实际意义。
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全文目录
内容提要 4-9 第一章 绪论 9-12 1.1 电源管理的分类 9-10 1.2 LDO的研究现状 10 1.3 本文的主要内容 10-12 第二章 传统LDO的分析 12-25 2.1 LDO的基本原理及性能参数 12-16 2.1.1 LDO的基本原理 12-13 2.1.2 LDO的主要性能参数 13-16 2.2 传统LDO的性能分析 16-24 2.2.1 传统LDO的稳定性 16-18 2.2.2 传统LDO的负载瞬态响应 18-20 2.2.3 传统LDO的电源抑制比 20-24 2.3 无片外电容LDO的研究意义和难点 24-25 第三章 带隙基准电压源的分析与设计 25-38 3.1 带隙基准电压源的工作原理 25-26 3.2 带隙基准电压源PSRR的提高 26-28 3.3 带隙基准电压源电路的设计 28-35 3.3.1 偏置电路 28-30 3.3.2 启动电路 30-31 3.3.3 误差放大器 31-35 3.4 带隙基准电压源的仿真结果 35-38 第四章 无片外电容LDO的分析与设计 38-58 4.1 无片外电容LDO的稳定性 38-40 4.2 无片外电容LDO的负载瞬态响应 40-42 4.3 无片外电容LDO的电源抑制比 42-51 4.3.1 电源抑制比的分析 42-45 4.3.2 电源抑制比增强网络 45-51 4.4 整体无片外电容LDO的电路与仿真结果 51-58 第五章 结论 58-59 参考文献 59-61 致谢 61-62 摘要 62-64 Abstract 64-65
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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 变压器、变流器及电抗器 > 稳定器
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