發(fā)布時間：2020-11-16 11:29

　　 隨著電子產(chǎn)品迅猛發(fā)展,電源管理技術(shù)的創(chuàng)新越來越重要,而線性穩(wěn)壓器作為電源管理芯片的重要分支,其因低功耗、低紋波、較小的封裝面積和較少的外圍器件而在便攜式電子器件中得以廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的LDO輸入電壓范圍小這樣限制了線性穩(wěn)壓器的應(yīng)用,寬輸入電壓范圍的LDO成為當(dāng)今研究的熱點。本文結(jié)合當(dāng)今線性穩(wěn)壓器的研究趨勢與熱點,在總結(jié)前人的研究內(nèi)容后設(shè)計了一款寬輸入大電流快速響應(yīng)的LDO線性穩(wěn)壓器。輸入電壓為2.5V-20V,可調(diào)輸出電壓為0.8V-20V,最大帶載電流為3A。單電源供電下選用PMOS調(diào)整管來實現(xiàn)低漏失電壓,在負(fù)載3A下的漏失電壓為158mV,低漏失電壓有效提高了LDO線性穩(wěn)壓器的效率。同時設(shè)計了預(yù)調(diào)制電路產(chǎn)生V_(dd)為多個模塊電路供電,實現(xiàn)了系統(tǒng)的低功耗。之后采用電平轉(zhuǎn)移電路實現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)化,將產(chǎn)生的高電平信號傳送到誤差放大器中。采用折疊式兩級運算放大器作為誤差放大器實現(xiàn)環(huán)路的高增益,同時改善了LDO的性能指標(biāo),實現(xiàn)了0.13%/A的負(fù)載調(diào)整率和0.003%/V的線性調(diào)整率。運用密勒電阻電容補償使環(huán)路產(chǎn)生兩個極點一個零點,保證了LDO在全負(fù)載范圍內(nèi)的穩(wěn)定性。設(shè)計了一種新型過流保護電路,實現(xiàn)與輸入輸出壓差負(fù)相關(guān)的可變限流點,當(dāng)輸入輸出壓差大于8V后,限流點從3.8A下降到高壓下的0.8A,降低了高輸入電壓下的系統(tǒng)功耗,避免調(diào)整管受高溫?fù)p壞。系統(tǒng)的各個仿真結(jié)果均滿足設(shè)計指標(biāo)。此外還加入瞬態(tài)增強電路,當(dāng)負(fù)載發(fā)生跳變時,主環(huán)路來不及響應(yīng),通過加入小環(huán)路將反饋電壓與基準(zhǔn)電壓比較后來調(diào)節(jié)調(diào)整管的柵極電壓,從而改變調(diào)整管上的電流,減小了輸出電壓跳變量同時縮短了響應(yīng)時間。為保證系統(tǒng)的正常工作,還加入了過溫保護電路和低壓鎖定電路。
【學(xué)位單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM44
【部分圖文】：

第二章 LDO 線性穩(wěn)壓器的理論研究第二章 LDO 線性穩(wěn)壓器的理論研究章將為 LDO 的電路設(shè)計提供基礎(chǔ)，通過分析其架構(gòu)和工作原理，推導(dǎo)性能指標(biāo)，最后介紹 LDO 的分類及其應(yīng)用。LDO 的架構(gòu)與工作原理 2.1 為 LDO 的整體框圖，包括基準(zhǔn)電路、誤差放大器、調(diào)整管、反饋電路，輔助電路包括過溫保護、低壓保護、過流保護、使能電路以及瞬。根據(jù)電路的工作環(huán)境和使用平臺，輔助電路會略有差別，以保證在不 都能正常工作，下面分析電路的實現(xiàn)方式和工作原理。

能指標(biāo) 線性穩(wěn)壓器的一個重要高性能指標(biāo)，這也。除此之外，LDO 還有一些重要的指標(biāo)，、靜態(tài)電流、電源抑制比、精度以及補償網(wǎng)電壓下，輸入電壓變化時輸出電壓是穩(wěn)定不變的路調(diào)整跟不上從而使輸出電壓開始下降常，一般定義Vout下降3%對應(yīng)的輸入輸出：dropoutinoutV V V_與環(huán)路增益以及調(diào)整管的選取息息相關(guān)。

圖 2.3 NMOS 為調(diào)整管的 LDO小時，電流可以恒定，當(dāng)輸入電壓降低到 Vin=Vg時 Vout減小，負(fù)反饋會使 Vg升高，但此時其都不能升 PMOS 管，如圖 2.4 所示，輸入電壓減小時，Vg隨壓繼續(xù)減小時，Vg不變，使 Vout減小，正反饋使 Vg所以 Vout減小。
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 任國棟;王永順;汪再興;王道斌;馮有才;武鋼;;一種利用前饋電容改善瞬態(tài)響應(yīng)的LDO[J];半導(dǎo)體技術(shù);2011年02期

2 孔令榮;曾子玉;鄒雪城;;一種高速低壓低靜態(tài)功耗欠壓鎖定電路[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2007年01期

本文編號：2886143