一種大電流、高穩(wěn)定性的LDO線性穩(wěn)壓器的研究與設(shè)計.pdf

1、近年來，隨著能源危機的加劇，以及手機、筆記本電腦等便攜式產(chǎn)品的日漸普及，人們對電源管理IC提出了越來越高的要求。LDO線性穩(wěn)壓器作為一種常用的電源管理IC產(chǎn)品，受到諸多關(guān)注。LDO線性穩(wěn)壓器是一種具有一定電流輸出能力的直流穩(wěn)壓器，與同類型的電荷泵、開關(guān)式穩(wěn)壓器相比，其輸出紋波和噪聲小、電磁干擾低、負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)快，并且所需要的外部元件少。這些優(yōu)點使得LDO成為業(yè)界的“寵兒”，這些年在整個電源管理IC市場中所占的比重始終保持第一位[1]。大

2、輸出電流是LDO的發(fā)展趨勢之一，但較大的輸出電流很容易造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定，是LDO設(shè)計的關(guān)鍵難點。因此，對大電流、高穩(wěn)定性的LDO線性穩(wěn)壓器的研究具有一定的理論和現(xiàn)實意義。
　　在這種背景之下，本文設(shè)計了一款具有大電流輸出（1.3A）、高穩(wěn)定性的LDO線性穩(wěn)壓器芯片。該電路的輸出電壓為2.5V，能夠在3.0V~5.0V的電源電壓范圍內(nèi)工作，當(dāng)處于最大輸出電流（1.3A）時，最小 Dropout電壓為0.5V；環(huán)路采用了一種新型的補償

3、方式，因而具有較高的穩(wěn)定性。為了加快瞬態(tài)響應(yīng)速度，整體電路中集成了瞬態(tài)增強模塊；此外，過溫保護(hù)模塊和折返式電流限模塊能在高溫或過重負(fù)載時為芯片提供保護(hù)。
　　本文設(shè)計的LDO線性穩(wěn)壓器采用0.5?m標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝模型。論文首先介紹了LDO的工作原理以及基本的技術(shù)指標(biāo)，并重點分析了它的環(huán)路穩(wěn)定性。緊接著指出了傳統(tǒng)的RESR零點補償?shù)牟蛔?，闡述了本文提出的新型的負(fù)載跟蹤補償方法，并采用Hspice仿真結(jié)果給予證明。而后結(jié)合整體功能要