利用动态密勒补偿电路解决LDO的稳定性问题.pdf

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1、第0@卷第:期固体电子学研究与进展Vhl.0@+?h.:0..@年4月R]f])R(H&cR7GR]ff7Fff])[a.+0..@"!!!!!!"!"硅!微!电!子!"!利用动态密勒补偿电路解决#$%的稳定性问题&来新泉解建章杜鹏程孙作治’西安电子科技大学电路()*所+西安+,-..,-/0..12.32-.收稿+0..12--2-4收改稿摘要5针对6*7稳压器的稳定性问题+设计了一种新颖的动态密勒补偿电路8与传统方法相比+该电路具有恒定的带宽+大大提高了系统的瞬态响应性能9同时将开环增益提高了:.;<左右+使6*7稳压器具有较高的电压调整率和负载调整率

2、8通过具体投片+验证了该方法的正确性和可行性8关键词5低压降稳压器9动态密勒补偿9稳定性9=型场效应管电容器中图分类号5>?1:0文献标识码5)文章编号5-...2:4-3’0..@/.:2:4@2.AB$CDEFGHIGJJKLMNFOKDPEQGNDMGLHRGQSNL#$%TKURJEQNLP6)VWXYZ[YWV]^XY_‘Ya*bcdYae‘dYafb?g[h_‘X’ijklmlnlopqrsotlupjmtvwx+ymzm{j

3、jm}oukml~+ym'{j+,-..,-+vHN/BbPQLEHQ5)Yhvdl;yYmXemXlldre

4、hmpdYstXhYeXre[Xtws;dvdlhpd;XYt‘Xsppdrthshlvdt‘dstbXlXtyprhbldmhflhw;rhph[trda[lthrs’6*7s/.(hmprd;wXt‘ehYvdYtXhYlmdt‘h;s+Xtkddpst‘dbY;wX;t‘stbldthXmprhvdt‘dpdrfhrmYedhftrYsXdYtrdsphYsdardtly+Y;XYerdsdst‘dhpdYlhhpaXYby:.;

5、da[ltXhYY;lh;rda[ltXhYspdeXfXetXhY.)YV(wsfbrXetd;w‘Xe‘prhvd;t‘dvlX;XtyY;fdsXbXlXtyhft‘Xsmdt‘h;.KKCwNLdP5#$%LKURJEQNLP9dCDEFGHFGJJKLHNFOKDPEQGND9PQEbGJGQC9=I%SHEOEHGQNLEEBMM50@,.*但由负载电流变化所引起的稳定性问题+使大多数6*7稳压器的工作范围受到限制[0]-引言8本文提出了一种新颖的动态密勒补偿电路+使芯片内部产因为具有低噪声、高cfRR、低静态电流、快速生

6、一个随负载电流变化的零点8该电路不需要外接瞬态响应以及低成本等优点+(M7f型6*7稳压]fR进行频率补偿+并且增加了系统带宽8由这种器在高端便携式设备中得到了越来越广泛的应用8方法设计的6*7具有响应速度快、稳定性好、节省例如在手机的电路系统中+从射频和基带电路到音空间等优点+并且具有更高的电压调整率和负载调视频处理电路均由不同种类的6*7稳压器提供高整率8性能的直流电源[-]8&]2mXl5xZlX@mXl.xX;XY.d;[.eY9thYyxXdj_@-0A.ehm386固体电子学研究与进展25卷设计难度和电路的复杂程度。2传统的LDO频率补

7、偿方法由负反馈理论及文献[5],LDO稳压器的负载调整率和电压调整率分别为:传统LDO稳压器的系统框图如图1所示,系ΔVoRo2=(4)统由两个跨导放大器g一个buffer以及交直ΔIo1+AF1、g2、流反馈电路构成[3]。为了有较大的电流输出能力,ΔVoRL1=·(5)ΔViRL+Rds1+AFLDO的调整管(即g2)的面积一般较大,使g2的输上式中R为跨导放大器g即调整管)的源漏直流ds2(入电容很大。利用buffer电路,可以将g输出级的1电阻。由于该系统只有一个恒定的主放大级g导1,高阻抗结点与该电容隔离,提高系统带宽。系统工致开环电压增益AF很

8、小,所以这种结构的LDO负作在深度负反馈条件下,输出直流电压为:载调整率和电压调整率都不是很高,不能应用于对A1V0=VREF≈VREF(1)电源要求很高的场合。1+AFFRF2其中A=g1g2Ro1Ro,F=RF1+RF23新系统方案的设计Ro≈Ro2∥RL上式中,R和R分别为g和g的输出阻抗,R为o1o212L用动态密勒补偿方法解决稳定性问题的系统LDO稳压器的负载电阻。原理如图2所示。前向放大通路由g和g三个1、g23跨导放大器构成,开环电压增益为A=g1g2g3Ro1Ro2Ro,其中Ro≈Ro3∥RL。由于增加了一级跨导放大器,使开环电压增益提高3

9、0dB左右,大大改善了LDO稳压器的负载调整率和电压调整率指标。图