一種高精度LDO線性穩(wěn)壓器的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著移動(dòng)電子設(shè)備的發(fā)展，像手機(jī)和平板電腦在全球的普及，以及未來可穿戴設(shè)備行業(yè)的興起，電源管理技術(shù)的地位越來越重要。由于模擬電路對(duì)于電源噪聲的敏感度，需要更加純凈的供電環(huán)境。LDO作為電源管理類芯片的一員，擁有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、面積小、高電源抑制比和低功耗的優(yōu)點(diǎn)，可以適用于手機(jī)等無線移動(dòng)設(shè)備，受到了越來越多的重視。而由于國內(nèi)發(fā)展時(shí)間較短，市場(chǎng)上的高端芯片大部分都被國外的芯片壟斷，因此，研發(fā)中國具有自主產(chǎn)權(quán)的LDO線性穩(wěn)壓器具有重要的意義。

2、　　本文設(shè)計(jì)的芯片包括基準(zhǔn)電路、誤差放大器、功率調(diào)整管模塊和反饋電阻四個(gè)主要模塊，還包括一些輔助電路。在論文中介紹了LDO線性穩(wěn)壓器的基本結(jié)構(gòu)和原理，還有LDO的關(guān)鍵性能指標(biāo)，根據(jù)一款經(jīng)典的LDO結(jié)構(gòu)分析了幾種性能指標(biāo)之間的折衷取舍；分析了LDO環(huán)路設(shè)計(jì)穩(wěn)定性的難點(diǎn)并且介紹了簡(jiǎn)單的頻率補(bǔ)償方法。最后基于華虹0.35μmBCD工藝，設(shè)計(jì)了一款高精度的可調(diào)輸出電壓的LDO線性穩(wěn)壓器，輸出電壓范圍在0.8V~3.6V之間，還具有可編程的軟啟動(dòng)

3、功能，最小啟動(dòng)時(shí)間大約100μs，可以減少啟動(dòng)時(shí)的浪涌電流，使輸入電源上的應(yīng)力大大減小；由外部偏置電源支持，輸入電壓可以低至0.9V，具有極低的dropout電壓和出色的瞬態(tài)響應(yīng)，輸入電壓的壓差僅為幾十毫伏，無輸出電容或者任意輸出電容均可保證電路的穩(wěn)定性；具有power good功能，可以用來有選擇地指示VBIAS和VOUT的值；在過溫保護(hù)電路的作用下，電路的穩(wěn)定工作溫度范圍為-40℃至+125℃，遲滯功能也可以更好的保護(hù)芯片；限流保護(hù)

4、電路在有超過設(shè)定電流流過時(shí)就會(huì)啟動(dòng)，停止芯片工作，以免芯片被過大的電流燒毀。優(yōu)越的性能適合于不同類型的電源和電子設(shè)備。
　　最后，利用Cadence spectre對(duì)電路進(jìn)行仿真，無論是前仿還是后仿均證明電路設(shè)計(jì)可以達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)，包括0.8V的基準(zhǔn)電壓，3.8A到5.5A的電流限制，芯片關(guān)斷溫度大約為159℃，恢復(fù)溫度大約為145℃。此外還介紹了該芯片版圖設(shè)計(jì)時(shí)所需要注意的問題以及該芯片采用的封裝，該芯片采用一種小型的QFN