利用动态密勒补偿电路解决LDO的稳定性问题.docx

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1、第0@卷第:期0..@年4月固体电子学研究与进展R]f])R(H&cR7GR]ff7Fff]Vhl.0@+?h.:)[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

2、6*7稳压器具有较高的电压调整率和负载调整率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

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6、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]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低静态电流快速生一个随负载电流变化的零点该电路不需要外接、cfRR、、8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

7、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2传统的LDO频率补偿方法传统LDO稳压器的系统框图如图1所示,系统由两个跨导放大器g1、g2、一个buffer以及交直流反馈电路构成[3]。为了有较大的电流输出能力,LDO的调整管(即g2)的面积一般较大,使g2的输入电容很大。利用buffer电路,可以将g1输出级的高阻抗结点与该电容隔离,提高系统带宽。系统工作在深度负反馈条件下,输出直流电压为:V0=AVRE

8、F≈1(1)VREF1+AFF其中RF2A=g1g2Ro1Ro,F=RF1+RF2Ro≈Ro2∥RL上式中,Ro1和Ro2分别为g1和g2的输出阻抗,RL为LDO稳压器的负载电阻。图1传统LDO稳压器的系统框图Fig.1BlockdiagramoftraditionalLDO框图中的CC为密勒补偿电容。RC将密勒效应引起的右半平面极点g2/CC抵消[4]以后,该电路的开环交流电压传递函数可简化为:H(s)=-A。(2)(1+s/ω1)(1+s/ω2)其中ω1=1,ω2=g2g2R0R01CCCL单位增益带宽为:GBW

9、=g1(3)CC为保证系统稳定,必须使ω2》ω1;但是,当负载电流增大时,第二级的电压增益g2Ro降低,密勒效应减弱,ω1向ω2靠扰,系统容易出现不稳定问题。为了保证大负载条件下的稳定性必须增大CC,这将导致系统带宽降低且芯片面积增大。同时,为了获得足够大的带载范围,buffer电路一般要求由输入输出均为轨至轨的运算放大器实现,从而增加了设计