一种BiCMOS低压差线性稳压器的研究与设计

论文题目: 一种BiCMOS低压差线性稳压器的研究与设计

论文类型: 硕士论文

论文专业: 微电子学与固体电子学

作者: 巩怀青

导师: 常昌远

关键词: 稳压芯片,纹波抑制比,线性调整率,负载调整率

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 低压差线性稳压器LDO是一种输入电压大于输出电压的直流线性稳压器,具有输入输出响应快、输出噪声低、外接元件少、使用方便、价格低廉等优点,被广泛应用于汽车电子产品、便携式电子设备、通讯设备、工业和医疗设备领域。近年来随着便携式电子产品的发展,特别是采用电池供电的便携式电子产品的迅速发展,为延长电池使用寿命,有效地降低功耗,提高LDO的电源利用率,这就要求LDO具有尽可能低的压差和尽可能小的静态电流。本文在分析LDO设计原理的基础知识上,提出了一种采用BiCMOS结构的低压差线性稳压器,它充分利用了双极型器件速度快和MOS器件功耗低的特性。同时该稳压器具有过温保护和限流保护功能。本文从系统稳定性分析入手,在对误差放大器、带隙基准源的电路以及PMOS调整管进行分析设计后,用0.6μm BiCMOS工艺对除保护电路和使能电路外的系统进行频率特性模拟,Hspice模拟结果表明:在增加两个Miller补偿电容后,系统具有很好的稳定性。加入保护电路和使能电路后对整个系统进行模拟验证,模拟结果表明在输入电压为4.3V,温度为25℃,输出负载电流为150mA时压差为120mV,输出噪声67uVRMS,静态电流只有15.43uA,而待机工作模式静态电流小于0.04uA,体现其具有低功耗、低噪声的优点,且该稳压器具有(3.3+ VDO)V～10V电源电压工作范围。

论文目录:

摘要

Abstract

第一章引言

1.1 研究背景及意义

1.1.1 LDO 简介

1.1.2 稳压器的分类

1.1.3 LDO 和开关稳压器的区别与联系

1.1.4 国内外发展现状

1.2 论文的主要工作

第二章 LDO 线性稳压器基础知识

2.1 LDO 线性稳压器的基本概念与拓扑结构

2.1.1 LDO 线性稳压器的基本概念

2.1.2 LDO 拓扑结构

2.2 主要性能参数的定义

2.3 关键电路设计考虑

第三章 LDO 芯片分析与设计

3.1 LDO 系统稳压理论分析

3.1.1 LDO 线性稳压器工作过程分析

3.1.2 LDO 稳压器电路直流特性分析

3.1.3 LDO 反馈网络对输入噪声的影响

3.2 带隙基准源的设计

3.2.1 带隙基准源的设计原理

3.2.2 带隙基准源的电路实现

3.3 PMOS 调整管的设计

3.3.1 调整管宽长比的确定

3.3.2 调整管栅驱动电压变化范围的确定

3.4 误差放大器的设计

3.4.1 误差放大器的电路实现

3.4.2 直流特性分析

3.4.3 模拟结果分析

3.5 系统频稳定性分析及模拟结果验证

3.6 LDO 保护电路设计

3.6.1 过温保护电路的设计

3.6.2 过流保护电路的设计

3.7 使能电路的设计

第四章 LDO 系统性能仿真与分析

4.1 直流特性仿真与分析

4.2 交流特性仿真与分析

4.3 瞬态特性仿真与分析

第五章总结与展望

5.1 工作总结

5.2 工作展望

致谢

参考文献

发布时间: 2007-03-12

参考文献

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一种BiCMOS低压差线性稳压器的研究与设计

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