基于智能IC卡的小型電源管理模塊設計.pdf

1、在電子通信技術快速發(fā)展的大背景下，高效率、低功耗的電源管理方案將會成為一種趨勢。本文基于SMIC（中芯國際）0.18umCMOS工藝設計了一款適用于智能IC卡供電的電源管理模塊。供電核心模塊為低靜態(tài)電流低壓差線性穩(wěn)壓器LDO(Low Dropout regulator)電路，另外設計IIC(Inter-Intergrated Circuit)數(shù)字通信接口與外部主機通信，通過優(yōu)化電阻反饋網絡可起到調節(jié)LDO輸出電壓的功能。通過該電源管理模

2、塊的設計，整合了集成電路的模數(shù)設計流程，為以后研究和工作打下了基礎。
　　 文中使用Spectre對LDO進行仿真，從結果看出系統(tǒng)可以正常工作，電路各個子模塊的性能及其指標均能滿足設計要求。電源電壓輸入范圍2.3～6.5V，工作溫度范圍-25～125℃。在電源電壓3V，環(huán)境溫度25℃時，LDO可輸出穩(wěn)定可調電壓范圍為1.6～2.15V，典型輸出電壓為1.9V，最大輸出電流為134mA，最低壓差電壓為230mV，整體對地靜態(tài)電流小

3、于80uA。
　　 對LDO的關鍵指標低功耗及瞬態(tài)響應做了設計與分析，并提出兩種針對瞬間上電電壓過沖的抑制電路結構。相比同類LDO，本設計使用一級誤差放大器，簡化了頻率補償，該設計有面積小、功耗低、補償方法簡單、穩(wěn)定性高、適用范圍廣等優(yōu)點。其中LDO面積約為280um*150um、IIC模塊面積僅為110um*130um。穩(wěn)定性補償采用密勒電容加前饋電阻補償，通過反饋網絡的調節(jié)對比不同環(huán)路增益下的工作情況，仿真結果顯示模塊帶寬在