宽输入大电流快速响应的LDO线性稳压器的研究与设计

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1、硕士学位论文＿闘參宽输入大电流快速响应的ＬＤＯ线性稳压器的研究与设计｜１作者姓名刘帅指导教师姓名、职称宣宗强副教授申请学位类别工学硕士学校代码10701学号1504121946分类号TN433密级公开西安电子科技大学硕士学位论文宽输入大电流快速响应的LDO线性稳压器的研究与设计作者姓名：刘帅一级学科：仪器科学与技术二级学科：测试计量技术及仪器学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：宣宗强副教授学院：机电工程学院提交日期：2018年6月AnalysisandDesignofWideInputVoltageLargeCurrentFastResponseLDO

2、LinerRegulatorAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinTestandMeasurementTechnologyandInstrumentsByLiuShuaiSupervisor:XuanZongqiangTitle:AssociateProfessorJune2018摘要摘要随着电子产品迅猛发展，电源管理技术的创新越来越重要，而线性稳压器作为电源管理芯片的重要分支，其因低功耗、低纹波、较小的封装面积和较少的外围器件而在便携

3、式电子器件中得以广泛应用。传统的LDO输入电压范围小这样限制了线性稳压器的应用，宽输入电压范围的LDO成为当今研究的热点。本文结合当今线性稳压器的研究趋势与热点，在总结前人的研究内容后设计了一款宽输入大电流快速响应的LDO线性稳压器。输入电压为2.5V-20V，可调输出电压为0.8V-20V，最大带载电流为3A。单电源供电下选用PMOS调整管来实现低漏失电压，在负载3A下的漏失电压为158mV，低漏失电压有效提高了LDO线性稳压器的效率。同时设计了预调制电路产生Vdd为多个模块电路供电，实现了系统的低功耗。之后采用电平转移电路实现电压转化，将产生的高电平信号传送到误差放大器中。采用

4、折叠式两级运算放大器作为误差放大器实现环路的高增益，同时改善了LDO的性能指标，实现了0.13%/A的负载调整率和0.003%/V的线性调整率。运用密勒电阻电容补偿使环路产生两个极点一个零点，保证了LDO在全负载范围内的稳定性。设计了一种新型过流保护电路，实现与输入输出压差负相关的可变限流点，当输入输出压差大于8V后，限流点从3.8A下降到高压下的0.8A，降低了高输入电压下的系统功耗，避免调整管受高温损坏。系统的各个仿真结果均满足设计指标。此外还加入瞬态增强电路，当负载发生跳变时，主环路来不及响应，通过加入小环路将反馈电压与基准电压比较后来调节调整管的栅极电压，从而改变调整管上的

5、电流，减小了输出电压跳变量同时缩短了响应时间。为保证系统的正常工作，还加入了过温保护电路和低压锁定电路。关键词：线性稳压器，宽输入电压，瞬态增强，可变限流点IABSTRACTABSTRACTWiththerapiddevelopmentofelectronicproducts,theinnovationofpowermanagementtechnologyismoreandmoreimportant,andlinearregulatorsasanimportantbranchofthepowermanagementchip,duetolowpowerconsumption,lowr

6、ipple,smallerpackageareaandlessperipheralDevicesarewidelyusedinportableelectronicdevices.ThesmallinputvoltagerangeofthetraditionalLDOhaslimitedtheapplicationofthelinearvoltageregulator,andthewideinputvoltagerangeofLDOhasbecomeahottopicinthepresentresearch.Basedontheresearchtrendandhotspotoftod

7、ay'slinearregulators,aLDOlinearregulatorwithwideinputandhighcurrentresponseisdesignedaftersummarizingthepreviousresearchcontents.Theinputvoltageis2.5V-20V,theadjustableoutputvoltageis0.8V-20V,andthemaximumloadcurrentis3A.ThePMOSregulato