科技的發(fā)展推動了軍事的進步,集成化和智能化的單兵作戰(zhàn)裝備極大地提升了單兵作戰(zhàn)能力,但同時也對電源續(xù)航和可靠性提出了更高的要求。因此,設計高性能的電源管理芯片對于單兵作戰(zhàn)裝備能夠持久和穩(wěn)定使用意義重大。本文基于單兵作戰(zhàn)裝備的特點設計了一款高效率,高精度,高電源抑制比,具備快速瞬態(tài)響應能力,可低壓大電流輸出的超低壓差線性穩(wěn)壓器芯片XD1989。采用內(nèi)部功能模塊和集成NMOS調整管分開供電的雙電源模式,有效減小了漏失電壓和芯片面積,提高了LDO效率和電源抑制比。設計了折疊式共源共柵誤差放大器和動態(tài)零點補償電路,保證系統(tǒng)擁有足夠的環(huán)路增益,進而保證了輸出電壓精度,動態(tài)零點隨負載電流而改變一直跟蹤LDO輸出極點,起到相互抵消的作用,在不降低環(huán)路帶寬的條件下使LDO始終等效為一單極點系統(tǒng),在全負載范圍內(nèi)擁有足夠的相位裕度,保證了系統(tǒng)穩(wěn)定性,并具備快速瞬態(tài)響應能力。設計并分析了LDO基準,使能,欠壓鎖定和輸出電壓良好指示等關鍵模塊電路。本文基于0.18μmBCD工藝設計XD1989,并采用Cadence公司的Spectre仿真工具對各模塊及芯片整體性能指標進行了仿真驗證。仿真結果表明:芯片在4A滿載... 

【文章來源】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
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縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 本文研究背景及意義
    1.2 單兵作戰(zhàn)裝備電源技術發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 單兵作戰(zhàn)裝備電源管理的發(fā)展趨勢
    1.4 本文研究的內(nèi)容和設計目標
第二章 LDO線性穩(wěn)壓器工作原理
    2.1 LDO的框架與工作原理簡介
    2.2 LDO線性穩(wěn)壓器主要性能指標
        2.2.1 漏失電壓
        2.2.2 靜態(tài)電流
        2.2.3 功率轉換效率
        2.2.4 負載調整率
        2.2.5 線性調整率
        2.2.6 負載突變響應
        2.2.7 整體精度
        2.2.8 電源電壓抑制比
    2.3 LDO線性穩(wěn)壓器穩(wěn)定性分析
    2.4 穩(wěn)壓器的種類與應用
    2.5 本章小結
第三章 超低壓線性穩(wěn)壓器XD1989 芯片的系統(tǒng)設計
    3.1 XD1989 芯片的設計要求
        3.1.1 芯片功能描述及應用
        3.1.2 性能指標
        3.1.3 芯片特點
        3.1.4 芯片引腳說明
    3.2 XD1989 系統(tǒng)框圖和工作過程
        3.2.1 XD1989 系統(tǒng)框圖
        3.2.2 XD1989 工作過程
    3.3 其它因素考慮
        3.3.1 功率晶體管的類型和選擇
        3.3.2 功率管尺寸的確定
        3.3.3 反饋電阻網(wǎng)絡
        3.3.4 片外負載電容
    3.4 小結
第四章 超低壓線性穩(wěn)壓器XD1989 關鍵模塊設計與仿真
    4.1 帶隙基準模塊
        4.1.1 帶隙電壓基準的構架
        4.1.2 帶隙電壓基準的基本原理
        4.1.3 基準模塊電路設計
        4.1.4 帶隙基準的仿真結果
    4.2 誤差放大器模塊及系統(tǒng)穩(wěn)定性
        4.2.1 誤差放大器的設計要點、性能指標
        4.2.2 誤差放大器模塊電路設計
        4.2.3 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
        4.2.4 誤差放大器的仿真結果
    4.3 使能模塊
        4.3.1 使能模塊的設計原理
        4.3.2 使能模塊的電路設計
        4.3.3 使能模塊電路的仿真結果
    4.4 欠壓鎖定模塊
        4.4.1 欠壓鎖定模塊的設計原理
        4.4.2 欠壓鎖定模塊的電路設計
        4.4.3 欠壓鎖定模塊的仿真結果
    4.5 輸出電壓良好指示模塊
        4.5.1 輸出良好指示模塊的設計原理
        4.5.2 輸出良好指示模塊的電路設計
        4.5.3 輸出良好指示模塊的仿真結果
    4.6 小結
第五章 超低壓線性穩(wěn)壓器XD1989 整體仿真
    5.1 XD1989 的技術指標
    5.2 直流特性仿真
        5.2.1 漏失電壓
        5.2.2 線性調整率
        5.2.3 負載調整率
        5.2.4 靜態(tài)電流
        5.2.5 關斷電流
    5.3 交流特性仿真
        5.3.1 環(huán)路增益和相位裕度
        5.3.2 電源抑制比PSRR
    5.4 瞬態(tài)特性仿真
        5.4.1 XD1989LDO啟動過程
        5.4.2 負載瞬態(tài)響應
        5.4.3 線性瞬態(tài)響應
    5.5 小結
第六章 總結與展望
參考文獻
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
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本文編號：2897729