低功耗无电容型低压差线性稳压器的研究与设计

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1、Ｉ展＾￡１巧ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ凸ＦＣＭＩＮＡ硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ縣Ｉ引．论文题目獅耗无电容型低騰线性稳化器的阱究弓设计学科专业微化子学与固体电子学学号２０１２２１０３０１１４作者姓名金兴杰指哥教师宁宁副教授独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究ｉ作。及取得的研究成果据我所知，除了文中特別加ｙＡ标注和致谢的地方夕ｈ，论文中不包含巧他人已经发表或撰写过的研究成果

2、，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同了作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。：日期：知／ｒ年ｒ月２口作者签名４若丈．７论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技火学可＾斗将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采巧影印、缩印或巧描等莫制手段保存。、汇编学位论文（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：４睾丈导师签名；

3、日期；奸。＾２日７分类号密级＂＇ＵＤＣ学位论文低功耗无电容型低压差线性稳压器的妍究与设计（题名和副题名）金兴杰－（作名姓名）巧导教师宁宁副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）中巧学化级别硕Ｉ：学科专．业微电子学与固化电子学提义论义口期三论义笞辩Ｈ期２０１５．０５．１１巧位授予单位和円期电子科技大学２０１５年６月３０日巧辩蚕Ｗ会主席巧阅人－注：Ｉ注明《国际ｔ进分类法ＵＤＣ》的类号。RESEARCHANDDESIGNOFALOWPOWERCAPLESSLOWDROPOUTR

4、EGULATORAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MicroelectronicsandSolid-stateElectronicsAuthor:JinXingjieAdvisor:AssociateProf.NingNingSchool:SchoolofMicroelectronicsandSolid-stateElectronics摘要摘要低压差线性稳压器（LowDropoutRegulator，简称LDO）作为电源管理电路的部分，被越来越广泛地应用到便携式

5、手持设备中，并向着片上系统集成的方向迈进。由于便于集成、应用简单的特点，无电容型LDO（CaplessLDO）成为很多应用的首要选择。与传统的LDO相比，CaplessLDO在稳定性和瞬态特性上存在着较大缺陷，其稳定性和瞬态特性是其设计中的最大挑战。针对CaplessLDO固有的两大缺点：空载较差的稳定性和驱动大负载时较慢的瞬态响应速度，本文提出了一种在尽可能满足稳定性要求的前提下提高LDO大负载瞬态响应速度的电路，具体工作内容是设计了一种基于SMIC0.13μmCMOS工艺的无片外电容型低压差线性稳压器，要求在能够为数字电路负载提供100mA输出电流的同时，具有很低的压降、高的PS

6、RR、低的功耗、良好的噪声性能以及优异快速响应能力。带隙基准和误差放大器是本次设计中的核心模块，它们的性能直接决定了LDO的性能。为了使带隙基准能够工作在1.4V电源电压下并且具有很高的PSRR，文中针对传统结构所具有的缺陷进行了详细的分析论证，对比、改进了各种电路拓扑结构，最终实现了设计要求。与此同时，误差放大器采用多级放大结构，提高了环路增益，采用密勒补偿方式保证了环路的稳定性，为了提高瞬态响应能力，设计了新颖的瞬态增强电路。并在SMIC0.13μmCMOS工艺下，完成了整个LDO（包括带隙基准电路）的设计，最后用spice软件进行了仿真验证。仿真结果表明：在电源电压低至1.4V

7、下，该LDO能产生1.2V的输出电压，其所能驱动的负载电流范围为0.2mA到100mA，Dropout电压小于100mV，PSRR（@DC）小于-58dB，PSRR（@100kHz）小于-18dB，静态功耗小于75μA，建立时间小于2μs，过冲电压小于72mV。关键词：Capless，LDO，PSRR，过冲，CMOS工艺IABSTRACTABSTRACTAsapartofpowermanagementcircuit,lowdropoutregulatori