[1]黃月娥. 寬輸入輸出超低靜態(tài)電流高PSRR LDO的設(shè)計研究[D].西安電子科技大學(xué),2014.
設(shè)計一款新型的寬輸入寬輸出的LDO線性穩(wěn)壓器，其輸入電壓范圍是2.8V～24V，有兩種電壓輸出方式，一種是輸出電壓固定，有1.5V、1.8V、2.5V、2.7V、3V、3.3V、5V七個輸出電壓值；另一種是1.24V～20V連續(xù)可調(diào)輸出電壓。芯片在150mA的負(fù)載條件下，漏失電壓僅為310mV，低的漏失電壓保證芯片具有較高的效率；當(dāng)負(fù)載為150mA時，在1KHz處具有70dB的電源抑制比，高的電源抑制比保證芯片受電源擾動和噪聲影響較小；芯片靜態(tài)電流可低至18A，超低的靜態(tài)電流使得芯片具有較長的待機時間和極低的靜態(tài)功耗；

[1]林國偉. 高精度LDO設(shè)計及仿真[D].電子科技大學(xué),2016.

國外LDO（Low Dropout Regulator）產(chǎn)品的精度一般是±2%或±1%,國產(chǎn)的精度一般是±2%,相比于國外產(chǎn)品,國產(chǎn)LDO精度相對較低。
本文是基于華潤上華（CSMC:Central Semiconductor Manufacturing Corporation）0.5μm CMOS工藝,設(shè)計一款精度為±1%,輸入電壓范圍3.3V-6V,輸出電壓為3V,工作溫度-40℃+85℃,電源紋波抑制比65d B@10k Hz,最大輸出電流150m A,靜態(tài)電流50μA,待機電流小于0.1μA的LDO。
本次主要任務(wù)是設(shè)計高精度低壓差線性穩(wěn)壓器,經(jīng)過查閱相關(guān)的文獻資料提高電壓精度的方法主要是提高基準(zhǔn)電壓源精度和誤差放大器增益。提高基準(zhǔn)電壓源精度主要是降低溫度對其帶來的影響,在設(shè)計中采用了耗盡增強型電壓基準(zhǔn)來屏蔽溫度對基準(zhǔn)電壓源帶來的影響,設(shè)計了受溫度影響極小的高穩(wěn)定性電壓基準(zhǔn)。
為提高誤差放大器增益,設(shè)計的誤差放大器采用了共源共柵兩級放大器。為提高在大電流下低壓差線性穩(wěn)壓器的穩(wěn)定性,設(shè)計中采用大尺寸的PMOS作為調(diào)整管,降低了調(diào)整管的導(dǎo)通電阻。為了降低待機功耗在LDO中加入了使能模塊,在待機模式下除使能模塊工作外,其他模塊全部被關(guān)閉,以達到降低待機電流的目的。
別外還設(shè)計了限流電路模塊,當(dāng)LDO發(fā)生超載或短路時,對LDO起到保護的作用。最終設(shè)計的LDO由使能模塊、基準(zhǔn)電壓源、誤差放大器、調(diào)整管、偏置電壓模塊、反饋電阻網(wǎng)絡(luò)和限流電路模塊構(gòu)成。經(jīng)過仿真本次設(shè)計的LDO輸入電壓范圍3.3V6V,輸出電壓為3V,工作溫度-40℃+85℃,電源紋波抑制比69d B@10k Hz,最大輸出電流可達300m A,靜態(tài)電流50μA,待機電流小于2n A,漏失電壓為0.29V@300m A,線性調(diào)整率為0.122%/V,精度為±0.9%,達到了設(shè)計指標(biāo)的要求。
雖然達到了設(shè)計指標(biāo)的要求,但是仍有需要改進的地方。由于在設(shè)計中主要追求設(shè)計指標(biāo),對其他參數(shù)的考慮欠佳,像線性調(diào)整率等參數(shù)都有待提高。

[3][1]劉帥. 寬輸入大電流快速響應(yīng)的LDO線性穩(wěn)壓器的研究與設(shè)計[D].西安電子科技大學(xué),2018.
輸入電壓為2.5V-20V,可調(diào)輸出電壓為0.8V-20V,最大帶載電流為3A。

本文結(jié)合當(dāng)今線性穩(wěn)壓器的研究趨勢與熱點,在總結(jié)前人的研究內(nèi)容后設(shè)計了一款寬輸入大電流快速響應(yīng)的LDO線性穩(wěn)壓器。輸入電壓為2.5V-20V,可調(diào)輸出電壓為0.8V-20V,最大帶載電流為3A。單電源供電下選用PMOS調(diào)整管來實現(xiàn)低漏失電壓,在負(fù)載3A下的漏失電壓為158mV,低漏失電壓有效提高了LDO線性穩(wěn)壓器的效率。同時設(shè)計了預(yù)調(diào)制電路產(chǎn)生Vdd為多個模塊電路供電,實現(xiàn)了系統(tǒng)的低功耗。之后采用電平轉(zhuǎn)移電路實現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)化,將產(chǎn)生的高電平信號傳送到誤差放大器中。采用折疊式兩級運算放大器作為誤差放大器實現(xiàn)環(huán)路的高增益,同時改善了LDO的性能指標(biāo),實現(xiàn)了0.13%/A的負(fù)載調(diào)整率和0.003%/V的線性調(diào)整率。運用密勒電阻電容補償使環(huán)路產(chǎn)生兩個極點一個零點,保證了LDO在全負(fù)載范圍內(nèi)的穩(wěn)定性。
設(shè)計了一種新型過流保護電路,實現(xiàn)與輸入輸出壓差負(fù)相關(guān)的可變限流點,當(dāng)輸入輸出壓差大于8V后,限流點從3.8A下降到高壓下的0.8A,降低了高輸入電壓下的系統(tǒng)功耗,避免調(diào)整管受高溫?fù)p壞。
系統(tǒng)的各個仿真結(jié)果均滿足設(shè)計指標(biāo)。此外還加入瞬態(tài)增強電路,當(dāng)負(fù)載發(fā)生跳變時,主環(huán)路來不及響應(yīng),通過加入小環(huán)路將反饋電壓與基準(zhǔn)電壓比較后來調(diào)節(jié)調(diào)整管的柵極電壓,從而改變調(diào)整管上的電流,減小了輸出電壓跳變量同時縮短了響應(yīng)時間。為保證系統(tǒng)的正常工作,還加入了過溫保護電路和低壓鎖定電路。

總結(jié)

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