文章設(shè)計了一種用于電池供電設(shè)備中的全片上集成低壓差穩(wěn)壓器（low-dropout regulator,LDO）芯片,其設(shè)計采用SMIC 0.18μm互補金屬氧化物半導(dǎo)體（complementary metal oxide semiconductor,CMOS）工藝,為了保證電路具有好的靜態(tài)性能,使用單級高增益折疊共源共柵放大器作為誤差放大器,并設(shè)計了一個簡單的比較補償電路來改善LDO的瞬態(tài)性能。仿真結(jié)果表明:當(dāng)負(fù)載電流在0.5μs內(nèi)發(fā)生跳變時,其建立時間在2.0μs以內(nèi);線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率分別為0.047 5 mV/V、0.002 14 V/A;當(dāng)電源電壓范圍為1.91～3.60 V時,輸出電壓穩(wěn)定在1.80 V。 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020,43(09)北大核心

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【部分圖文】：

帶有瞬態(tài)補償電路的LDO電路

Vin=2.1 V時,無補償電容、有補償電容Cc的開環(huán)頻率響應(yīng)如圖2所示。從圖2a可以看出,高負(fù)載電路時,pout向高頻方向移動,這樣電路系統(tǒng)可以實現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài);但是在低Iload情況下,非主極點pout與主極點相距很近,相位裕度急劇下降到低于45°～60°[8],這樣就會破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本文采用級聯(lián)米勒補償方法,使用補償電容Cc進(jìn)行極點分裂,從而使相位裕度至少為60°來保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。1.2 瞬態(tài)補償電路

瞬態(tài)補償電路的信號如圖3所示。當(dāng)Vout突然降低時,開關(guān)控制信號V5變?yōu)榈碗娖?使開關(guān)M2p導(dǎo)通,為輸出節(jié)點注入大的正電流,使Mn導(dǎo)通,加快Cpass放電速度,使輸出迅速恢復(fù)到1.80 V。當(dāng)Vout突然增加時,開關(guān)控制信號V6變?yōu)楦唠娖?使開關(guān)M2n導(dǎo)通,為輸出節(jié)點注入大的負(fù)電流,使Mp導(dǎo)通,加快Cpass充電速度,使輸出迅速恢復(fù)到1.80 V。值得注意的是,補償電路只有在Vout突變的情況下才會工作,正常情況下電路沒有電流流過,可以達(dá)到降低功耗的目的。2 仿真結(jié)果


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