低壓差線性穩(wěn)壓器芯片的研制.pdf

1、便攜式電子設(shè)備迅速普及，推動(dòng)電源芯片需求量飛速增長(zhǎng)，使電源芯片市場(chǎng)迅速擴(kuò)大。低壓差線性穩(wěn)壓器以其高集成度、高性價(jià)比、外圍電路簡(jiǎn)單、輸出電壓精度高等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。因此，開展本項(xiàng)目的研究具有重要意義。 論文在國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目的資助下，研制了一款低壓差線性穩(wěn)壓器。該穩(wěn)壓器在輸入電壓3.5V-6.5V范圍內(nèi)，輸出電壓可穩(wěn)定在3.3V。芯片的工作溫度是-40℃到85℃。仿真結(jié)果顯示，負(fù)載電流150mA情況下，最低壓差僅

2、為200mV，輸出電壓精度可達(dá)±1％。 論文首先設(shè)計(jì)了低壓差線性穩(wěn)壓器的核心電路，包括電流源偏置電路、基準(zhǔn)電壓源、誤差放大器及其控制電路、采樣電阻以及調(diào)整元件。這幾部分電路構(gòu)成負(fù)反饋結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了芯片的穩(wěn)壓功能。為了保證電路安全工作，還設(shè)計(jì)了過熱保護(hù)電路和限流保護(hù)電路。過熱保護(hù)電路采用遲滯比較器實(shí)現(xiàn)，防止電路在溫度閾值點(diǎn)附近頻繁開啟或關(guān)斷，而且溫度閾值范圍受電源電壓影響很小。限流保護(hù)電路采用折返式限流電路，在限流的同時(shí)降低了功耗。

3、另外，芯片還具有使能引腳EN和輸出電壓檢測(cè)引腳POK，后者能夠?yàn)樾酒獠康暮蠹?jí)電路提供電源電壓指示?；谝陨霞夹g(shù)優(yōu)勢(shì)，該芯片具有高效率、低功耗的特點(diǎn)。外圍電路簡(jiǎn)單，只需要兩個(gè)1μF的電容，芯片就可以在各種電源電壓和負(fù)載電流條件下穩(wěn)定工作。 論文基于無錫上華半導(dǎo)體公司的0.5μmCMOS工藝，采用Cadence軟件和Hspice軟件實(shí)現(xiàn)了電路設(shè)計(jì)與仿真。在電路設(shè)計(jì)完成之后，采用Cadence的集成工具Virtuoso給出了版圖設(shè)計(jì)