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无输出电容快速响应LDO设计

作　者: 宋慧杰
导　师: 陈江坡；陶海
学　校: 上海交通大学
专　业: 集成电路
关键词: 电源管理频率补偿米勒补偿右半平面 LDO
分类号: TN402
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 41次
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内容摘要

近年来,消费电子的快速普及带来了电源管理IC市场的飞速增长。LDO作为电源管理IC的重要成员,对其研究也日益深入。传统的LDO通常应用于需要低噪声、高电压精度和快速电流响应的场合。这些应用都需要一个较大的外部电容作为滤波电容,不仅增加了应用成本,而且占用了较大的板上面积。本文分析了近年来无输出电容LDO的研究成果,在此基础上,提出了一种新的频率补偿方法:首先采用传统的米勒补偿实现主、次极点分离(pole-splitting);其次通过用两个运算放大器并行驱动输出管的方式以改善输出瞬态响应,而该方式部分抵消了低输出电流下右半平面零点的作用,进一步增加了相位裕量,使系统保持稳定。仿真表明,采用该技术的电路结构简单、实现容易,能够使LDO在0-150mA的大范围变化的情况下保持稳定,并且具有较好的输出电流瞬态响应。本研究采用Fairchild 0.35um工艺,输入电压3至3.6V,输出电压2.8V,输出电流0至150mA。仿真表明,加入米勒补偿后,零负载时相位裕量由负值变为42度左右;加入并行OTA后,相位裕量增加到65度以上。而瞬态响应时输出电压变化由大于200mV,缩减为仅85mV。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章概论  11-17
  1.1 研究背景  11-12
  1.2 LDO 的研究现状  12-14
  1.3 无输出电容LDO的研究现状  14-16
  1.4 研究目标及难点问题  16-17
第2章系统研究  17-31
  2.1 输出管的设计  17-18
  2.2 无补偿 LDO  18-24
    2.2.1 无补偿LDO的环路及仿真  18-21
    2.2.2 无补偿LDO的瞬态响应  21-24
  2.3 Miller补偿后LDO的环路及仿真  24-27
  2.4 加入瞬态响应补偿后的环路及分析  27-31
第3章电路设计  31-36
  3.1 放大器的设计  31-34
  3.2 OTA 的设计  34-36
第4章仿真结果  36-44
  4.1 AC 响应  36-39
  4.2 瞬态响应  39-41
  4.3 高频参数  41-42
  4.4 静态参数仿真  42-44
第5章结论  44-45
  5.1 论文工作总结  44
  5.2 存在的问题  44
  5.3 未来的工作与展望  44-45
参考文献  45-47
攻读硕士学位期间主要的研究成果  47-48
致谢  48

无输出电容快速响应LDO设计

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