便攜式電子產(chǎn)品的普及使電源管理芯片成為IC行業(yè)重點關(guān)注的對象之一。隨著電子產(chǎn)品的快速升級換代,以及電源管理市場的擴(kuò)大,電源管理在集成電路領(lǐng)域中占據(jù)重要地位。作為直流電源管理芯片的一種,低壓差線性穩(wěn)壓器具備成本低廉、輸出噪聲低、高精度、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點,可為系統(tǒng)中用電模塊提供高質(zhì)量的電源電壓,有不可替代的地位。因此,在保證成本低廉和高集成度的前提下,需要研發(fā)新的功耗低、高穩(wěn)定性、響應(yīng)速度快的電源管理芯片。本文著重于低功耗LDO的設(shè)計與研究。論文中敘述了低壓差線性穩(wěn)壓器的結(jié)構(gòu)和性能參數(shù),給出折中關(guān)系為電路設(shè)計提供理論基礎(chǔ)。針對低功耗LDO,提出采用亞閾值工作狀態(tài)的All-CMOS帶隙基準(zhǔn)和動態(tài)自偏置技術(shù),降低電路的靜態(tài)電流;為優(yōu)化瞬態(tài)響應(yīng)加入過沖抑制電路,降低輸出過沖電壓。動態(tài)自偏置技術(shù)通過采集功率PMOS的負(fù)載電流,提高誤差運(yùn)放的靜態(tài)電流,實現(xiàn)負(fù)載變化時電路結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變,提高重載下的瞬態(tài)響應(yīng)及電流利用率。過沖抑制電路可以對負(fù)載電流和電源電壓發(fā)生瞬時變化時,對過沖電壓進(jìn)行下拉或上拉。文章分析了傳統(tǒng)帶隙基準(zhǔn)原理和影響因素,介紹All-CMOS基準(zhǔn)的亞閾值工作原理,提出電路設(shè)計并推導(dǎo)出基準(zhǔn)電壓公式。...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖3.1傳統(tǒng)基準(zhǔn)電壓源示意圖

蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-21-3帶隙基準(zhǔn)電壓源一個完整的模擬電路系統(tǒng)必定包含一個穩(wěn)定的電源，需要帶隙基準(zhǔn)電壓源為完整的系統(tǒng)提供一個高精度的基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)電流。它廣泛應(yīng)用于模數(shù)（AD）轉(zhuǎn)換器、DC/DC、傳感器等電路系統(tǒng)中。它使系統(tǒng)在外部環(huán)境，例如工藝、工作溫度、電源電壓、負(fù)載變....

圖3.2四種傳統(tǒng)基準(zhǔn)電壓源

一種全CMOS基準(zhǔn)的低功耗LDO設(shè)計與研究-22-K是一個常數(shù)，是熱電壓。當(dāng)K值適當(dāng)時，使得正負(fù)溫度系數(shù)相互抵消，從而得到理論上的零溫度系數(shù)。上式是最理想條件下的帶隙基準(zhǔn)電壓公式，實際需要滿足=+()(3.2)n是電路中三極管的數(shù)量，和是常數(shù)。如果負(fù)溫度系數(shù)滿足=(4+)(3.3....

圖5.1帶隙基準(zhǔn)溫度特性曲線

一種全CMOS基準(zhǔn)的低功耗LDO設(shè)計與研究-44-5電路仿真結(jié)果及版圖設(shè)計設(shè)計基于SMIC0.13um工藝，采用CadenceSpectre和Calibre進(jìn)行PVT（ProcessVoltageTempature）仿真和驗證[45]。仿真環(huán)境為電源電壓1.2～3.3V，負(fù)載電流....

圖5.2帶隙基準(zhǔn)電源電壓變化下的直流仿真

蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-45-NM10影響正向電壓；晶體管尺寸需要成比例匹配，不易調(diào)節(jié)，因此電壓變化較大，溫漂系數(shù)較大。（2）電源電壓漂移系數(shù)在0～3.3V電源電壓下，分別對三種工藝角的輸出電壓掃描，結(jié)果如下圖5.2帶隙基準(zhǔn)電源電壓變化下的直流仿真圖5.3帶隙基準(zhǔn)電源抑制比

本文編號：4028593