隨著集成電路的快速發(fā)展,電源管理芯片的設(shè)計(jì)與研究越來越受到重視。線性穩(wěn)壓器作為電源管理芯片重要的一部分,雖然具有許多優(yōu)點(diǎn),然而由于輸入電壓范圍較窄,部分應(yīng)用受到限制,當(dāng)電源電壓高于5V時(shí),大多數(shù)具有典型輸入電壓范圍的線性穩(wěn)壓器將會(huì)崩潰。除此之外,傳統(tǒng)線性穩(wěn)壓器的輸出電流非常小,而高性能FPGA,微處理器或敏感通信電源需要大電流的線性穩(wěn)壓器。在這種背景之下,本文設(shè)計(jì)了一款高壓大電流的線性穩(wěn)壓器,電壓范圍為5.5V⁸0V,負(fù)載電流為2A。為了降低線性穩(wěn)壓器的功耗,加入預(yù)穩(wěn)壓的電路模塊,將輸入的高壓轉(zhuǎn)換為低壓,供帶隙基準(zhǔn)源等低壓模塊使用,避免使用高壓功率管產(chǎn)生的大功耗。帶隙基準(zhǔn)源模塊的運(yùn)放通過零極點(diǎn)相消進(jìn)行頻率補(bǔ)償,線性穩(wěn)壓器的誤差放大器模塊采用的是Miller補(bǔ)償,這樣降低ESR零點(diǎn)要求,可以生成內(nèi)部零點(diǎn),從而提高帶隙基準(zhǔn)源和誤差放大器輸出端穩(wěn)定性。在線性穩(wěn)壓器的內(nèi)部利用電阻與前饋電容結(jié)合的補(bǔ)償方式,該方法與Miller補(bǔ)償?shù)膮^(qū)別在于會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)零點(diǎn)一個(gè)極點(diǎn)用于補(bǔ)償調(diào)整管PMOS控制模塊。此外,芯片溫度很高的話,會(huì)導(dǎo)致芯片快速老化甚至?xí)剐酒谰眯該p壞。在設(shè)計(jì)線性穩(wěn)壓器... 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語對(duì)照表
第一章 緒論
    1.1 線性穩(wěn)壓器背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要工作
    1.4 本章小結(jié)
第二章 線性穩(wěn)壓器基本原理及頻率補(bǔ)償
    2.1 線性穩(wěn)壓器基本原理
    2.2 線性穩(wěn)壓器關(guān)鍵參數(shù)和性能指標(biāo)
        2.2.1 漏失電壓(Dropout Voltage)
        2.2.2 靜態(tài)電流(Quiescent Current)
        2.2.3 效率(Efficiency)
        2.2.4 瞬態(tài)響應(yīng)(Transient Response)
        2.2.5 線性調(diào)整率(Line Regulation)
        2.2.6 負(fù)載調(diào)整率(Load Regulation)
        2.2.7 電源抑制比(Power Supply Rejection Ratio)
        2.2.8 噪聲(Noise)
        2.2.9 精度(Accuracy)
    2.3 線性穩(wěn)壓器穩(wěn)定性研究
        2.3.1 負(fù)反饋系統(tǒng)穩(wěn)定性
        2.3.2 未補(bǔ)償線性穩(wěn)壓器交流小信號(hào)分析
    2.4 傳統(tǒng)ESR補(bǔ)償
    2.5 Miller補(bǔ)償
    2.6 插入緩沖級(jí)補(bǔ)償
        2.6.1 傳統(tǒng)緩沖器
        2.6.2 ECM緩沖器
        2.6.3 自適應(yīng)偏置ECM緩沖器
    2.7 調(diào)整管PMOS模塊頻率補(bǔ)償
    2.8 本章小結(jié)
第三章 高壓大電流線性穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)
    3.1 高壓大電流線性穩(wěn)壓器整體設(shè)計(jì)
    3.2 調(diào)整管寬長比確定
    3.3 預(yù)穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)
    3.4 帶隙基準(zhǔn)源設(shè)計(jì)
        3.4.1 帶隙電壓基準(zhǔn)源基本原理
        3.4.2 負(fù)溫度系數(shù)電壓VBE
        3.4.3 正溫度系數(shù)電壓ΔVBE
        3.4.4 實(shí)現(xiàn)零溫度系數(shù)基準(zhǔn)電壓
        3.4.5 本文帶隙基準(zhǔn)源核心原理
        3.4.6 啟動(dòng)電路設(shè)計(jì)
        3.4.7 運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)與頻率補(bǔ)償
        3.4.8 帶隙基準(zhǔn)源整體電路實(shí)現(xiàn)
    3.5 線性穩(wěn)壓器誤差放大器設(shè)計(jì)
    3.6 線性穩(wěn)壓器保護(hù)電路設(shè)計(jì)
        3.6.1 過溫保護(hù)電路設(shè)計(jì)
        3.6.2 軟啟動(dòng)電路設(shè)計(jì)
        3.6.3 過流保護(hù)電路設(shè)計(jì)
    3.7 本章小結(jié)
第四章 線性穩(wěn)壓器仿真與分析
    4.1 預(yù)穩(wěn)壓電路tt工藝角仿真
    4.2 帶隙基準(zhǔn)源tt工藝角仿真
        4.2.1 帶隙基準(zhǔn)源仿真結(jié)果
        4.2.2 帶隙基準(zhǔn)源仿真結(jié)果總結(jié)
    4.3 線性穩(wěn)壓器整體tt工藝角仿真
        4.3.1 線性穩(wěn)壓器仿真結(jié)果
        4.3.2 線性穩(wěn)壓器仿真結(jié)果總結(jié)
    4.4 線性穩(wěn)壓器整體工藝角仿真
        4.4.1 工藝角仿真
        4.4.2 工藝角仿真總結(jié)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 線性穩(wěn)壓器版圖設(shè)計(jì)與后仿
    5.1 版圖設(shè)計(jì)
        5.1.1 版圖設(shè)計(jì)流程
        5.1.2 版圖設(shè)計(jì)規(guī)則
        5.1.3 版圖設(shè)計(jì)方法
    5.2 帶隙基準(zhǔn)源模塊版圖設(shè)計(jì)
    5.3 誤差放大器模塊版圖設(shè)計(jì)
    5.4 整體版圖設(shè)計(jì)
    5.5 后仿真
        5.5.1 后仿真結(jié)果
        5.5.2 前后仿結(jié)果對(duì)比
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于BCD工藝的輸出可調(diào)型LDO線性穩(wěn)壓器電路設(shè)計(jì)[D]. 勇玉琳.黑龍江大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3191362