【摘要】：隨著科技的發(fā)展,越來越多的電子產(chǎn)品涌現(xiàn)到人們的生活中,這為人們帶來了便利的同時,也極大的提高了生活水平。同時消費者對電子產(chǎn)品的期望也越來越高,對體積、便攜程度、續(xù)航能力、安全性等性能方面的要求也更加苛刻。電子零件中電源的地位尤為重要,因為它是電子設(shè)備正常運行的重要保障。在設(shè)計者不斷的努力之下,越來越多高性能、功耗低、體積小、帶負(fù)載能力強的電源管理芯片被設(shè)計出來�，F(xiàn)在市場占有份額最高的兩種電源管理芯片分別是DC-DC轉(zhuǎn)化器(直流-直流轉(zhuǎn)換器,也就是變壓器)和LDO(Low Dropout Linear Voltage Regulator,低壓差線性穩(wěn)壓器)。這兩種電源芯片應(yīng)用廣泛,各種便攜設(shè)備中都有他們的身影。本文在介紹兩種電源芯片各自的原理、優(yōu)缺點、帶負(fù)載能力以及具體應(yīng)用中的差異的同時,著重闡明了壓控電流源補償?shù)蛪翰罹�性穩(wěn)壓器在電源芯片中的重要地位和未來的研究方向。LDO環(huán)路由于自身穩(wěn)定性差,所以每個LDO電路中都需要額外的頻率補償電路以增強穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的補償方式主要有兩種,ESR(Equivalent Series Resistance)補償和Miller補償。本課題通過分析其傳遞函數(shù)、零極點位置、補償位置是否精確和是否需要大的片上電容補償?shù)确矫?總結(jié)了兩種補償方式各自的優(yōu)缺點。這兩種傳統(tǒng)補償方式很容易實現(xiàn),并且在早期的應(yīng)用中,都發(fā)揮了重要的作用,但其本身卻存在著不可克服的缺點。所以本設(shè)計采用了一種較為新穎的補償方式——壓控電流源補償。這種補償方式中的壓控電流源模塊由跨導(dǎo)增強型放大器、片上電容(0.9p F)和電流鏡組成。其中跨導(dǎo)增強型放大器的作用是將模塊產(chǎn)生的額外極點放置在帶寬范圍外足夠遠(yuǎn)處,電流鏡和片上電容共同確定了零點的位置。本文詳細(xì)研究了壓控電流源補償方式的補償原理,驗證了壓控電流源模塊在不引入額外極點的情況下在環(huán)路中精確補償一個零點的正確性。本課題設(shè)計了一個采用壓控電流源作為頻率補償電路的LDO。仿真結(jié)果顯示,LDO在負(fù)載變化范圍內(nèi)(30m A—300μA)相位裕度大于45°,PSRR值保持在70d B以上,靜態(tài)功耗112μA,版圖面積220×150μ8)2。其具有片上電容小,靜態(tài)功耗低,頻率補償穩(wěn)定等優(yōu)點。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM44

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本文編號：2530398