一种适用于高压电源管理的无输出电容自基准低压差线性稳压器

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1、第37卷第1期电子器件Vo1．37No．12014年2月ChineseJournalofElectronDevicesFeb．2014ACapacitor—LessLowDropoutLinearRegulatorwithSelf-VoltageReferenceforHighVoltagePowerManagementTANGYu，FENGQuanyuan(InstituteofMicroelectronics，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)Abstract：Aself-volt

2、agereferencefullyintegratedlowdropoutlinearregulatorwasdesignedasainternalpowersupplyforthehigh—voltagepowermanagementchips，andwithoutanoutputcapacitor．Itachievedthereductionofcircuitscalebecauseoftheserf-poweredandserf-biasloop，whichwasconstitutedbythelowdropoutlinearregulat

3、orandthevohagereference．ThroughanalyzingandsimulatingthesmallsignalcharacteristicoftheloopwithHspice，alowenoughloopgainachieved一82dBatlow~equency，whichprovedtheloophasnoeffectonthestabilityofthepowersupplysystem．Keywords：powermanagement；self-voltagereferenceLDO；outputcapacito

4、r—less；self-poweredandserf-biasEEACC：8110doi：10．3969／j．issn．1005—949O．2014．01．007一种适用于高压电源管理的无输出电容自基准低压差线性稳压器术唐宇，冯全源(西南交通大学微电子研究所，成都610031)摘要：设计了一种用于高压电源管理(PowerManagement)芯片内部供电的无输出电容、自基准全集成低压差线性稳压器，低压差线性稳压器与电压基准形成自供电自偏置环路，减少了电路的规模。通过对LD0一基准环路小信号特性分析，并用Hspice进行仿真验证，该环路具有足够低的

5、环路增益，低频时能达到一82dB，不会对供电系统的稳定性造成影响。关键词：电源管理；自基准LDO；无输出电容；自供电自偏置中图分类号：TN43文献标识码：A文章编号：1005—9490(2014)O1—0026—04目前的集成高压电源管理芯片内部控制电路中出控制传输管的栅极电压，此负反馈机制能够保证使用的是低压器件，因此需要高一低压转换供电模LDO输出电压稳定卜。块，低压差(LDO)线性稳压器，因其低噪声、低功耗、线路简单易于实现这些优点，被广泛应用于芯片内部供电。LDO一般由误差放大器、传输管(使用大尺寸的PMOS，实现低压差的关键所在，PMO

6、S工作在饱和区，使得LDO供电和输出电压最小差值为流过PMOS的电流作用在其尺。一导通电阻上的电压)、参考电压、以及反馈网络构成。基准和LDO形成的传统拓扑结构如图1所示，预稳压输出。图1LDO和基准的传统拓扑结构作为基准的供电电压，待基准电压建立完成，预稳压电路的简单实现方式如图2所示，齐纳二LDO输出经过分压电阻吲和尺眦得到反馈电压极管的作用在于钳制NMOS栅极电压，电阻R阻值，反馈电压与基准电压经误差放大器比较，其输较大，用于限制齐纳二极管反向击穿后的电流。此电项目来源：国家自然科学基金重大项目(60990320，60990323)；国家高

7、技术研究发展计划(863计划)重大项目(2012AA012305)；国家自然科学基金面上项目(61271090)；四川省科技支撑计划项目(2012GZ0101)；成都市科技计划项目(12DXYB347JH一002)收稿日期：2013—04—20修改日期：2013—05—14第1期唐宇，冯全源：一种适用于高压电源管理的无输出电容自基准低压差线性稳压器27路优点在于结构简单，容易实现；但因NMOS作为跟地电位，LDO输出电压开始上升，待输出电压经随器，源极输出电压至少比栅极电压低其阈值电压R吲、尺眦和R嘲分压后能够使M开启而将MM关删，故其效率低。预

8、稳压的实现方式有很多，作者在闭，启动完成。LDO启动结束后的输出电压必这里未一一列举，它们都存在同样的缺点，即是内部须高于基准的最低工作