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高性能片内集成CMOS线性稳压器设计

作者:时间:2009-12-09来源:网络收藏

可从输出压降VDROP和最大负载电流开始,并由此定义功率管的参数,再定义微分器参数,然后确定差分运放的参数,最后选择补偿电容Cf3。图5给出了三种负载条件下的电路Spice仿真结果,在温度-25度到75度范围内,无偏外电容的环路增益带宽大于1MHz条件下,其相位裕度可超过50度。而对于较小的负载电容.环路的单位增益带宽与电路的稳定性都将得到提高。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/181155.htm

3 仿真结果分析
整个LDO的可采用SMIC 0.13μm 工艺实现。面积为0.22 mm2,静态电流为300μA,片内电容为100 pF,版图的大部分面积为片内电容和功率管。在负载瞬态电流从0~50 mA变化,且电流上升下降时间为1 μs的条件下,就会出现图6所示的仿真结果。

由图6可见,当负载电流从0~50 mA瞬态变化时,输出电压纹波分别为84 mV和59mV,锁定时间大约为4μs。当负载电流从10~50 mA瞬态变化时,输出纹波小于20 mV。的开启时间小于1O μs。而在负载为电流为10 mA,电源上加输入正弦信号时,其的电源抑制比(PSRR)为100 kHz频率下为-50 dB,在1 kHz频率下为-53 dB。


4 结束语
仿真结果表明,本文所提的无片外电容稳压器在牺牲了一部分静态功耗的情况下,可在同类产品中表现出良好的瞬态响应和稳定性,且其片内电容可以随着负载电容的增大而减小。因此,在保证环路稳定性的条件下,负载电容可以在一个较大范围内变化。本文所提出的无片外电容线性稳压器可以简化和降低测试板和封装的与成本。故可广泛应用于片上系统的设计。


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