驅(qū)動(dòng)SRAM的高速LDO的分析與設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2022-02-10 06:22
低壓差線性穩(wěn)壓器是電源管理類芯片中的一種,它在電子設(shè)備中的應(yīng)用面非常廣泛,譬如存儲(chǔ)器芯片和固態(tài)硬盤,以及數(shù)模轉(zhuǎn)換器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片、鎖相環(huán)等。同時(shí)也具有廣泛的商業(yè)與工業(yè)用途,比如用在消費(fèi)電子產(chǎn)品、無線通信設(shè)備、測(cè)試儀器以及中小型醫(yī)療器械等產(chǎn)業(yè)。不同的LDO線性穩(wěn)壓器有不同的性能優(yōu)點(diǎn),如高精度、高電源電壓抑制比、低噪聲、優(yōu)良的瞬態(tài)響應(yīng)性能等等,所以說,LDO在集成電路行業(yè)中扮演著重要的角色。靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(SRAM)有著邏輯工藝兼容的特點(diǎn),還有其高速的讀寫功能,并且功耗較低。在靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器中,存儲(chǔ)單元和一些靈敏元件對(duì)電源供電非常的敏感,且需要滿足其高速的讀寫功能,因此需要高速的瞬態(tài)響應(yīng)性能,這就對(duì)存儲(chǔ)芯片內(nèi)部的電源模塊提出較高的要求。本文提出了一種基于Intel 22nm FinFET CMOS工藝所設(shè)計(jì)的高速LDO線性穩(wěn)壓器,它的驅(qū)動(dòng)能力為150mA,并用于靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的電源系統(tǒng)。該LDO線性穩(wěn)壓器由誤差放大器(慢環(huán)路)、功率調(diào)整管、翻轉(zhuǎn)電壓跟隨器(快環(huán)路)及自校準(zhǔn)模塊等構(gòu)成。其中,慢環(huán)路產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出電壓;電壓信號(hào)經(jīng)過復(fù)制環(huán)路的條件導(dǎo)通后再進(jìn)入快環(huán)路,快環(huán)路由翻轉(zhuǎn)電壓跟隨器和功率...
【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)】:114 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
LDO的基本結(jié)構(gòu)
能的波動(dòng)范圍是很大的;其次,在某些應(yīng)值,例如在智能手機(jī)中電源電壓是逐漸降外部的電源進(jìn)行調(diào)制和轉(zhuǎn)換,產(chǎn)生合適的性能的提升難免的增加了電源電路的功耗備及其它小型通信系統(tǒng)性能的瓶頸,所以越引起行業(yè)內(nèi)的關(guān)注。低壓差線性穩(wěn)壓器噪聲低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單同時(shí)具有良好的瞬態(tài)響各種便攜式電子設(shè)備和中小型測(cè)試儀器、作為一類電源管理單元,在芯片產(chǎn)品中占 芯片設(shè)計(jì)也通常囊括著電源管理類單元。Solid State Drives,SSD)和存儲(chǔ)器芯片中及塊中,LDO 線性穩(wěn)壓器均得到了普遍的運(yùn)、無片外電容和集成度上。
第二章 LDO 線性穩(wěn)壓器的基本理論 穩(wěn)壓器的總稱是低壓差線性穩(wěn)壓器[12],其最主要的特點(diǎn)是低電源電具有面積小、輸出噪聲小、成本較低、低功耗、精度高等特點(diǎn),因此產(chǎn)品和芯片內(nèi),置于電源模塊系統(tǒng)中。它是模擬電路中經(jīng)典的閉環(huán)負(fù)有良好的負(fù)載調(diào)整率,可以在空載到全負(fù)載的應(yīng)用下得到不變的輸出DO 線性穩(wěn)壓器由帶隙基準(zhǔn)源[13]提供穩(wěn)定的低噪聲高精度的基準(zhǔn)電壓將 VOUT與 Vref 比較,并放大二者的差值來控制功率管 PMOS,使負(fù)快速變化時(shí),仍然得到穩(wěn)定的輸出。功率管的漏端到地是反饋電阻串首先引入傳統(tǒng) LDO 線性穩(wěn)壓器的結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)理論,并簡(jiǎn)要分析靜態(tài)原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。之后進(jìn)一步分析 LDO 線性穩(wěn)壓器的運(yùn)行原理和開參數(shù),包括小信號(hào)分析、波特圖分析和補(bǔ)償方法等,以此為基礎(chǔ),在及折衷關(guān)系。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于動(dòng)態(tài)頻率補(bǔ)償?shù)腖DO電路設(shè)計(jì)[J]. 牛剛剛,李威,劉文韜,翟亞紅. 電子科技. 2019(02)
[2]2~4 GHz MMIC低噪聲放大器[J]. 井永成,尹軍艦,李仲茂,唐舸宇,冷永清. 電子設(shè)計(jì)工程. 2019(01)
[3]一種高階溫度補(bǔ)償帶隙基準(zhǔn)[J]. 冉波,聶海,毛焜. 無線互聯(lián)科技. 2018(05)
[4]一種自適應(yīng)補(bǔ)償?shù)膶捿斎隠DO設(shè)計(jì)[J]. 嚴(yán)利民,殷曉文. 復(fù)旦學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[5]一種超低功耗的低電壓全金屬氧化物半導(dǎo)體基準(zhǔn)電壓源[J]. 王玉偉,張鴻,張瑞智. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(08)
[6]一種低失調(diào)高PSRR的帶隙基準(zhǔn)電路[J]. 李婭妮,孫亞東,王旭. 西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[7]一種適用于SoC的瞬態(tài)增強(qiáng)型線性穩(wěn)壓器[J]. 張琪,胡佳俊,陳后鵬,李喜,王倩,范茜,金榮,宋志棠. 微電子學(xué). 2016(02)
[8]SRAM數(shù)據(jù)殘留現(xiàn)象的機(jī)理分析[J]. 焦慧芳,張小波,賈新章,楊雪瑩,鐘征宇. 電路與系統(tǒng)學(xué)報(bào). 2008(03)
碩士論文
[1]一種Low Drop-Out Regulator的設(shè)計(jì)[D]. 陳亮.電子科技大學(xué) 2008
本文編號(hào):3618404
【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)】:114 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
LDO的基本結(jié)構(gòu)
能的波動(dòng)范圍是很大的;其次,在某些應(yīng)值,例如在智能手機(jī)中電源電壓是逐漸降外部的電源進(jìn)行調(diào)制和轉(zhuǎn)換,產(chǎn)生合適的性能的提升難免的增加了電源電路的功耗備及其它小型通信系統(tǒng)性能的瓶頸,所以越引起行業(yè)內(nèi)的關(guān)注。低壓差線性穩(wěn)壓器噪聲低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單同時(shí)具有良好的瞬態(tài)響各種便攜式電子設(shè)備和中小型測(cè)試儀器、作為一類電源管理單元,在芯片產(chǎn)品中占 芯片設(shè)計(jì)也通常囊括著電源管理類單元。Solid State Drives,SSD)和存儲(chǔ)器芯片中及塊中,LDO 線性穩(wěn)壓器均得到了普遍的運(yùn)、無片外電容和集成度上。
第二章 LDO 線性穩(wěn)壓器的基本理論 穩(wěn)壓器的總稱是低壓差線性穩(wěn)壓器[12],其最主要的特點(diǎn)是低電源電具有面積小、輸出噪聲小、成本較低、低功耗、精度高等特點(diǎn),因此產(chǎn)品和芯片內(nèi),置于電源模塊系統(tǒng)中。它是模擬電路中經(jīng)典的閉環(huán)負(fù)有良好的負(fù)載調(diào)整率,可以在空載到全負(fù)載的應(yīng)用下得到不變的輸出DO 線性穩(wěn)壓器由帶隙基準(zhǔn)源[13]提供穩(wěn)定的低噪聲高精度的基準(zhǔn)電壓將 VOUT與 Vref 比較,并放大二者的差值來控制功率管 PMOS,使負(fù)快速變化時(shí),仍然得到穩(wěn)定的輸出。功率管的漏端到地是反饋電阻串首先引入傳統(tǒng) LDO 線性穩(wěn)壓器的結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)理論,并簡(jiǎn)要分析靜態(tài)原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。之后進(jìn)一步分析 LDO 線性穩(wěn)壓器的運(yùn)行原理和開參數(shù),包括小信號(hào)分析、波特圖分析和補(bǔ)償方法等,以此為基礎(chǔ),在及折衷關(guān)系。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于動(dòng)態(tài)頻率補(bǔ)償?shù)腖DO電路設(shè)計(jì)[J]. 牛剛剛,李威,劉文韜,翟亞紅. 電子科技. 2019(02)
[2]2~4 GHz MMIC低噪聲放大器[J]. 井永成,尹軍艦,李仲茂,唐舸宇,冷永清. 電子設(shè)計(jì)工程. 2019(01)
[3]一種高階溫度補(bǔ)償帶隙基準(zhǔn)[J]. 冉波,聶海,毛焜. 無線互聯(lián)科技. 2018(05)
[4]一種自適應(yīng)補(bǔ)償?shù)膶捿斎隠DO設(shè)計(jì)[J]. 嚴(yán)利民,殷曉文. 復(fù)旦學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[5]一種超低功耗的低電壓全金屬氧化物半導(dǎo)體基準(zhǔn)電壓源[J]. 王玉偉,張鴻,張瑞智. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(08)
[6]一種低失調(diào)高PSRR的帶隙基準(zhǔn)電路[J]. 李婭妮,孫亞東,王旭. 西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[7]一種適用于SoC的瞬態(tài)增強(qiáng)型線性穩(wěn)壓器[J]. 張琪,胡佳俊,陳后鵬,李喜,王倩,范茜,金榮,宋志棠. 微電子學(xué). 2016(02)
[8]SRAM數(shù)據(jù)殘留現(xiàn)象的機(jī)理分析[J]. 焦慧芳,張小波,賈新章,楊雪瑩,鐘征宇. 電路與系統(tǒng)學(xué)報(bào). 2008(03)
碩士論文
[1]一種Low Drop-Out Regulator的設(shè)計(jì)[D]. 陳亮.電子科技大學(xué) 2008
本文編號(hào):3618404
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