无电容型LDO的稳定性与频率补偿方法

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1、摘要摘要本文研究了适合于SoC应用的无电容型LDO的稳定性及其频率补偿方法。通过对采用片外电容补偿的传统LDO和无任何补偿的LDO基本电路结构的零极点分布和稳定性分析，提出了无电容型LDO的基本补偿方法，重点对DFC(DampingFactorControl，阻尼系数控制)频率补偿方法进行了深入分析和电路改进。在对PMOS功率管、取样反馈电阻、带隙基准源、误差放大器及DFC频率补偿电路、偏置电路、过温保护电路和过流保护电路等电路模块设计分析的基础上，基于CSMCO．51xmCMOS_T_艺完成了一款无电容型LDO的整体电路设计。采用CadenceSpect

2、re对设计的电路进行了仿真，该电路工作电压2．7V--一6V，输出电压2．5V，可在0"-500mA的负载电流范围内稳定工作，电路正常工作时的最小压差在196mV以下。仿真结果表明，本文设计的电路较好地解决了无电容型LDO的稳定性问题，且在负载电流降至零时仍能保持稳定，拓宽了无电容型LDO的应用需求范围。关键词：低压差线性稳压器无电容型稳定性频率补偿阻尼系数控制AbstractAbs仃actTIlispaperfocusesonthestudyofstabilityandfrequencycompensationtechniqueofcapacitor-l

3、essLDOwhichissuitablefortheSoCappliances．Onthebasisofanalysisforthepole—zerolocationandthestabilityofconventionalLDO、j~，ithoff-chipcapacitorandthebasicLDOstructure，thebasiccompensationmethodofcapacitor-lessLDOisdescribedinthispaper．Furthermore，DFC(DampingFactorContr01)frequencycom

4、pensationtechniqueisanalyzeddeeply．AftertheanalysisanddesignofPMOSpowertransistor，feedbackresisters，bandgapreference，erroramplifierwithDFCblock,biasblock,overtemperatureprotectionblockandovercurrentprotectionblock,apracticalcapacitor—lessLDOwithimprovedDFCcircuitisachieved．Basedon

5、CSMCO．5岬CMOSprocess，theimprovedLDOcircuitisrealizedinthispaper,whichworksstablywi也theloadcurrentrangefrom0to500mA．111einputvoltagerangeisfrom2．7Vto6V，outputvoltageis2．5V，andtheleastdropoutvoltageisbelow196mV．SimulationresultsbyCadenceSpectreindicatethattheimprovedLDOcircuitsolvest

6、hestabilityproblemofcapacitor-lessLDO，anditstillworkswellevenwhentheloadcurrentdropsdownto0，whichextendstheapplicationrangeofcapacitor-lessI．DO．Keywords：LDOcapacitor-lessstabilityfrequencycompensationDFC西安电子科技大学学位论文独创性(或创新性)声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽

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