一种高电源抑制比输出电压可调的低压差线性稳压器设计

《一种高电源抑制比输出电压可调的低压差线性稳压器设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代码10530学号201510121265分类号TN713密级公开硕士学位论文一种高电源抑制比输出电压可调的低压差线性稳压器设计学位申请人夏俊雅指导教师曾以成教授学院名称物理与光电工程学院学科专业集成电路工程研究方向集成电路CAD与专用电路设计二○一八年六月八日DesignofalowdropoutlinearregulatorwithhighpowerrejectionratioandadjustableoutputvoltageCandidateJunyaXiaSupervisorProfess

2、orYichengZengCollegeSchoolofPhysicsandOptoelectricEngineeringProgramIntegratedCircuitEngineeringSpecializationIntegratedCircuitCADandASICDesignDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversitythDateJune8,2018I摘要随着科技的不断发展，便携式产品在我们的日常生活中起着越来越重要的作用，作为核心

3、的电源管理芯片也迎来了极大的挑战。根据应用需求和转换过程的不同，电源管理芯片可以划分四类，即交流到交流(AC-AC)、直流到交流(DC-AC)、交流到直流(AC-DC)和直流到直流(DC-DC)。低压差线性稳压器(LowDropoutRegulator，LDO)作为DC-DC器件中的佼佼者更是从中脱颖而出。LDO稳压器以其高精度、高稳定性和外围电路简单等优点，广泛的应用到各种电子产品中。但是由于自身结构的局限性，LDO只能够实现降压的功能，目前正朝着低功耗、高集成度、高电源抑制比、快速响应、高稳定性的趋

4、势发展。本文设计了一款高电源抑制比输出电压可调的低压差线性稳压器。通过提高整个LDO的电源抑制比（PowerSupplyRejectionRatio，PSRR）来降低功耗，提高系统精度，通过对输出电压的可调控制可以增大芯片的应用范围。具体研究思路：为提高PSRR，对其中关键模块——带隙基准电压源和误差放大器进行了创新设计及优化。带隙基准电压源采用共源共栅来提高PSRR，采用电流抽取电路结构，在高温阶段抽取与温度正相关电流，低温阶段抽取与温度负相关的电流，使得电压基准源在整个工作温度范围内有多个极值点，降

5、低温漂系数，为系统提供高精度基准电压。误差放大器采用两级输出加一级缓冲的多级运放结构，其中两级输出保证运放的高增益，缓冲级采用甲乙类推挽式缓冲结构来保证调整管栅极快速充放电，实现快速响应；增加米勒补偿电路来增强系统的稳定性；为电源VDD设计两条信号通路，通过控制通路输出电阻的大小，达到提高PSRR的目的。为实现输出电压可调、达到扩大输出电压范围的目的，在相应的输出电阻端接入MOS开关管，通过控制各个开关管的栅极电压来控制其关断情况，实现总输出电阻值的调节，进而达到输出电压可调的目的。采用华宏0.35µm

6、BCD工艺对LDO顶层电路在不同输入电压、工艺角下进行前仿真验证。结果表明，当输入电压为2.7V～5.5V范围时，输出电压为1.225V～5.5V-VDO，最大输出电流为1.5A，最大漏失电压为580mV@1.5A。具有较高的电源抑制比，在典型情况下，频率为10kHz时，电源抑制比可以达到74dB。同时芯片具有使能关断、过温保护、欠压保护以及输出限流保护功能。关键词：LDO；高阶曲率补偿；共源共栅；带隙基准电压源；PSRRIIAbstractWiththecontinuousdevelopmentofs

7、cienceandtechnology,theportableproductsareplayinganincreasinglyimportantroleinourdailylives.Inthisway,thedesignersofcorepowermanagementchipfacegreatchallenges.Accordingtothedifferentapplicationrequirementsandconversionprocesses,thepowermanagementchipcanb

8、edividedintofourmajorcategories:ACtoAC,ACtoDC,ACtoDC,DCtoAC,andDCtoDC.TheLowDropoutRegulator(LDO)whichistheleaderoftheDC-DCdevicesstandsoutfromit.LDOregulatorsarewidelyusedinvariouselectronicproductsbecauseofitsadvantageso