基于動態(tài)零點補償的低壓降線性穩(wěn)壓芯片的研究與設計.pdf

1、本論文在分析一般負反饋系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎上，對LDO線性穩(wěn)壓器(LowDropout Linear Regulator)的穩(wěn)定性進行了深入地分析研究和穩(wěn)定性動態(tài)零點補償設計。 首先，建立了LDO線性穩(wěn)壓器系統(tǒng)的交流小信號等效模型，在此等效模型的基礎上，采用頻域傅立葉分析的方法，求出了LDO線性穩(wěn)壓器系統(tǒng)的閉環(huán)傳輸函數，在對系統(tǒng)零極點分析的過程中發(fā)現，LDO線性穩(wěn)壓器系統(tǒng)的主極點的位置隨負載電流的大小在變化：f<,po>=λI<,L

2、>/2πC<,out>負載電流大小的不同使得LDO線性穩(wěn)壓器隨時都可能振蕩。針對此情況，本論文給出了一種LDO線性穩(wěn)壓器穩(wěn)定性動態(tài)零點補償的方法，該方法的主要思想是利用MOS管開關電阻和寄生電容構成零點補償網絡，通過負載采樣電流動態(tài)調整MOS管的工作狀態(tài)，進而調節(jié)補償電阻電容的值，使其產生的動態(tài)補償零點抵消LDO線性穩(wěn)壓器系統(tǒng)主極點位置隨負載電流大小變化給LDO線性穩(wěn)壓器穩(wěn)定性帶來的影響，從而使得L,DO線性穩(wěn)壓器系統(tǒng)的穩(wěn)定性與負載電流

3、大小無關。 之后，本論文利用上述給出的動態(tài)零點補償方法，采用 UMC 0.6um BiCMOSprocess進行了一款應用于各類無線通訊設備高性能、高穩(wěn)定LDO線性穩(wěn)壓芯片設計。 最后，對所設計的LDO線性穩(wěn)壓芯片進行了穩(wěn)定性驗證和性能參數仿真，仿真結果表明：負載電流從0變化到150mA時，該LDO線性穩(wěn)壓芯片閉環(huán)傳輸函數曲線變化很小，具有很高的穩(wěn)定性；其典型參數仿真結果如下：輸出電壓2.5V±0.15％；最大漏失電壓6