科技的發(fā)展推動(dòng)了軍事的進(jìn)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(shí)也對(duì)電源續(xù)航和可靠性提出了更高的要求。因此,設(shè)計(jì)高性能的電源管理芯片對(duì)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(diǎn)設(shè)計(jì)了一款高效率,高精度,高電源抑制比,具備快速瞬態(tài)響應(yīng)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(diào)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(shè)計(jì)了折疊式共源共柵誤差放大器和動(dòng)態(tài)零點(diǎn)補(bǔ)償電路,保證系統(tǒng)擁有足夠的環(huán)路增益,進(jìn)而保證了輸出電壓精度,動(dòng)態(tài)零點(diǎn)隨負(fù)載電流而改變一直跟蹤LDO輸出極點(diǎn),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(diǎn)系統(tǒng),在全負(fù)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(yīng)能力。設(shè)計(jì)并分析了LDO基準(zhǔn),使能,欠壓鎖定和輸出電壓良好指示等關(guān)鍵模塊電路。本文基于0.18μmBCD工藝設(shè)計(jì)XD1989,并采用Cadence公司的Spectre仿真工具對(duì)各模塊及芯片整體性能指標(biāo)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明:芯片在4A滿載... 

【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)】：88 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 本文研究背景及意義
    1.2 單兵作戰(zhàn)裝備電源技術(shù)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(shì)
    1.4 本文研究的內(nèi)容和設(shè)計(jì)目標(biāo)
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(jiǎn)介
    2.2 LDO線性穩(wěn)壓器主要性能指標(biāo)
        2.2.1 漏失電壓
        2.2.2 靜態(tài)電流
        2.2.3 功率轉(zhuǎn)換效率
        2.2.4 負(fù)載調(diào)整率
        2.2.5 線性調(diào)整率
        2.2.6 負(fù)載突變響應(yīng)
        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(yīng)用
    2.5 本章小結(jié)
第三章 超低壓線性穩(wěn)壓器XD1989 芯片的系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.1 XD1989 芯片的設(shè)計(jì)要求
        3.1.1 芯片功能描述及應(yīng)用
        3.1.2 性能指標(biāo)
        3.1.3 芯片特點(diǎn)
        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(luò)
        3.3.4 片外負(fù)載電容
    3.4 小結(jié)
第四章 超低壓線性穩(wěn)壓器XD1989 關(guān)鍵模塊設(shè)計(jì)與仿真
    4.1 帶隙基準(zhǔn)模塊
        4.1.1 帶隙電壓基準(zhǔn)的構(gòu)架
        4.1.2 帶隙電壓基準(zhǔn)的基本原理
        4.1.3 基準(zhǔn)模塊電路設(shè)計(jì)
        4.1.4 帶隙基準(zhǔn)的仿真結(jié)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(shè)計(jì)要點(diǎn)、性能指標(biāo)
        4.2.2 誤差放大器模塊電路設(shè)計(jì)
        4.2.3 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
        4.2.4 誤差放大器的仿真結(jié)果
    4.3 使能模塊
        4.3.1 使能模塊的設(shè)計(jì)原理
        4.3.2 使能模塊的電路設(shè)計(jì)
        4.3.3 使能模塊電路的仿真結(jié)果
    4.4 欠壓鎖定模塊
        4.4.1 欠壓鎖定模塊的設(shè)計(jì)原理
        4.4.2 欠壓鎖定模塊的電路設(shè)計(jì)
        4.4.3 欠壓鎖定模塊的仿真結(jié)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(shè)計(jì)原理
        4.5.2 輸出良好指示模塊的電路設(shè)計(jì)
        4.5.3 輸出良好指示模塊的仿真結(jié)果
    4.6 小結(jié)
第五章 超低壓線性穩(wěn)壓器XD1989 整體仿真
    5.1 XD1989 的技術(shù)指標(biāo)
    5.2 直流特性仿真
        5.2.1 漏失電壓
        5.2.2 線性調(diào)整率
        5.2.3 負(fù)載調(diào)整率
        5.2.4 靜態(tài)電流
        5.2.5 關(guān)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(dòng)過程
        5.4.2 負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)
        5.4.3 線性瞬態(tài)響應(yīng)
    5.5 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介


【參考文獻(xiàn)】：
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