低功耗片内ldo设计

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1、摘要本文主要研究了一种汽车用片内LDO的设计，首先通过手工计算和EDA软件仿真确定了自己的设计，其次通过实际流片的测试结果对所设计的产品性能进行了验证。文中所述的LDO具有三种基本的工作模式，包括关断模式、小电流模式和大电流模式。在三种模式下，静态功耗是不一样的。关断模式泄露电流很小，小电流环路的静态功耗为2uA，大环路的静态功耗为2mA，根据外部负载的情况，LDO可以在这两个环路中切换，小负载条件下只开启小电流环路，大负载条件下除了小电流环路工作外再开启大电流环路，从而提高了工作效率。另提供电压检测

2、功能和温度保护功。在电路在小电流和大电流切换过程中，ICMP用来指示外部负载的情况，ICMP=O说明外部是轻负载，只有小电流环路在工作，ICMP=I说明外部是重负载，大电流环路和小电流环路都在工作。同时，用切换的指示信号ICMP来调整采样反馈电路的反馈比例系数，用来减小LDO输出电压变化的范围。本设计中的LDO是片内功能模块。芯片是汽车镜子专用电源管理芯片，用于汽车镜子中的马达和其他阻性负载的驱动，由于机械应力和马达中寄生电感的作用，整个芯片的衬底上有很大的噪声，所以芯片中的器件，都要求对衬底噪声电压

3、不敏感，这对设计带来了很大的挑战。关键词：LI)O低功耗高效率中图分类号：TN4AbstractTheresearchfocusesoninternallowpowerconsumptionLDOusedinautomotive，andithasbeenverifiedbyhandcalculation，EDAsimulationandsiliconverification．ThisLDOhasthreebasicworkingmodes，includingstandbymode，lowcurrent

4、modeandhighcurrentmode，whichconsumesdifferentquiescentcurrents．Basedonexternalloadconditions，LDOcanswitchbetweenthesetwomodestoachievehighefficiency．LDOworksinlowcurrentmodewithlightloadandinternalquiescentcurrentisabout2uA．LDOworksinhighcurrentmodewith

5、heavyloadandinternalquiescentcurrentisabout2mA．Exceptbasicfunctions，TSD(temperatureshutdown)andUV(undervoltage)protectionareprovided．IntheLDO，ICMPisusedtoindicateexternalloadstatus，whenICMPiszero，whichmeanssmallcurrentloopisworking，andwhenICMPis1，whichm

6、eanssmallandlargecurrentloopareallworking．ICMPisalsousedtochangetheratiooffeedbackresistordivider，whichishelpfultodecreaseoutputvoltagespreadversuswholeloadconditions．ThisLDOisaninternalfunctionblockofanICusedinautomotivemirrordriver，whichisusedtodrivem

7、otorsandresistiveloads．Duetomechanismpressandparasiticinductorinmotors，thesubstrateofthisICisnoisy．Soa11devicesneedsinsensitivetosubstratenoise，whichisaseriouschallengetodesign．Keywords：LDOLOW-PowerHigh-efficiencyC1assificationCode：TN42引言有研究表明，从1989年到20

8、05年，电子设备在整车制造成本所占的比例由16％增至30％以上。目前每部新车的集成电路的成本大约在310美元左右，估计到2011年会增长到350美元左右。201i年前车用半导体需求调查显示，世界车用半导体市场的年均增长率为8．1％，高于整个半导体市场的平均增长率。2006年车用半导体市场的规模为190亿美元，约占整个半导体市场的7％，预计2011年将达到8％以上，将近280亿美元。在2009年，中国汽车工业将年产超过千万辆，对汽车电子而言可以说商机无限。