一种宽输入范围高PSRR线性稳压器设计

针对一般线性稳压器输入电压范围较窄,对电源纹波抑制能力较差的问题,设计了一款宽输入范围、高电源抑制比的线性稳压器。采用折叠式共源共栅结构的误差放大器提升环路增益,与负载相关的零点移动频率补偿结构保证整个环路的稳定性。结果表明:基于180 nm 45 V BCD工艺完成电路设计,在输入电压范围为6~45 V,负载电流范围0~100 mA的条件下,能够稳定输出5 V电压,具有良好的线性调整率。当输入电压为24 V,负载电流为50 mA时,低频段下电源抑制比为85.5 dB。

一种高精度低噪声低压差线性稳压器电路

在现有产品基础上加以改进,设计一种高精度低噪声低压差线性稳压器电路。设计采用折叠式共源共栅结构放大器来降低噪声,提高增益;使用PMOS管代替过热保护电路中的电阻,降低功耗,同时采用栅极驱动结构以及电流控制方式实现开关管导通与关断。基于TSMC 0.35μm B iCMOS工艺结合Cadence软件进行设计、版图绘制和前、后仿真,在后仿真中得出相关参数值。对各参数做出详细分析,并对不同频率下的电源电压抑制比进行了对比。实验结果表明本设计达到了高精度低功耗的设计目标。

一种低静态电流快速瞬态响应的线性稳压器

设计了一种低压差线性稳压器(LDO),其仅消耗1.34μA静态电流,具有快速瞬态响应特性和100mA负载电流输出能力。该LDO电路采用零极点追踪补偿技术与伪等效串联电阻(pseudo-ESR)补偿技术相结合的方式,实现了全负载范围内的环路稳定性,取代了传统LDO依赖片外电容自身ESR产生零点的补偿方式,减少了补偿零点受温度与工艺的影响,同时降低了片外电容选择的难度。此外,环路中增加了class-AB电压缓冲器结构,在低静态电流的条件下提升了瞬态响应特性。本设计基于SMIC65nm工艺设计与仿真验证,实现了在3μF陶瓷输出电容下,当负载电流在0.1μs内从10mA到100mA跳变时,输出下冲电压为42mV,输出上冲电压为12mV,全负载范围内相位裕度在60°以上。

一种低静态电流、高稳定性的LDO线性稳压器

该文提出了一种低静态电流、高稳定性低压差(LDO)线性稳压器。LDO中的电流偏置电路产生30nA的低温度漂移偏置电流,可使LDO的静态工作电流降低到4μA。另外,通过设计一种新型的动态Miller频率补偿结构使得电路的稳定性与输出电流无关,达到了高稳定性的设计要求。芯片设计基于CSMC公司的0.5μmCMOS混合信号模型,并通过了流片验证。测试结果表明,该稳压器的线性调整和负载调整的典型值分别为2mV和14mV;输出的最大电流为300mA;其输出压差在150mA输出电流,3.3V输出电压下为170mV;输出噪声在频率从22Hz到80kHz间为150μVRMS。

线性稳压器不同偏置下电离总剂量及剂量率效应

为对工作在空间电离环境中稳压器的电离总剂量及剂量率效应进行研究,选择一种常用的低压差线性稳压器进行了不同偏置的高低剂量率的电离辐照和退火实验。结合电路特征和电离辐射效应,对线性稳压器产生蜕变的原因进行分析。结果显示,器件输出电压、线性调整率、负载调整率等关键参数在电离辐射环境下发生不同程度变化。在零偏条件下,低剂量率(LDR)下损伤明显大于高剂量率(HDR)条件,表现出低剂量率损伤增强效应;而在工作偏置条件下,高剂量率辐照损伤大于低剂量率的,退火实验中,发生损伤恢复现象,表现为时间相关效应。在整个辐照和退火过程中,零偏置损伤比工作偏置损伤大。

超低功耗无片外电容的低压差线性稳压器

为了减小无片外电容低压差线性稳压器(LDO)的功耗并提高稳定性,提出带有阻抗衰减缓冲器的LDO.该LDO主环路采用三级运放结构,具有动态偏置并联反馈结构和摆率增强电路的缓冲器作为中间级,驱动PMOS功率管.使用嵌套密勒补偿方式(NMC),将低频主极点放置在第一级输出,将缓冲器输出极点和LDO输出极点作为次极点构成极点-极点追踪,达到无片外电容LDO稳定性和瞬态响应的要求.芯片采用GSMC公司的130nm CMOC工艺模型设计并经流片测试.测试结果表明:在1.6~4V输入电压下,输出1.5V电压,最大输出电流为1.5mA时静态电流小于881nA.测试结果验证了设计要求.

基于BP神经网络的低压差线性稳压器电磁干扰损伤模型

低压差线性稳压器(LDO)在电磁干扰影响下会发生不同程度的性能受损,进而影响到整个系统的电磁兼容性能。为解决这一问题,提出了一种基于误差反向传播(BP)神经网络的建模方法,并使用遗传算法优化网络初始权值与阈值矩阵。采用直接功率注入法设计电路板,在100 MHz^1 GHz频率范围、-15~25 d Bm W功率范围内对LDO进行电磁干扰注入实验;采样LDO的输出作为训练数据,对不同结构的BP神经网络预测性能进行对比,选取合适的网络结构,进而构建LDO的电磁干扰损伤模型。从多个角度使用模型预测了电磁干扰对LDO输出数据和传导电磁敏感性的影响,并进行实验验证;最终采用该模型预测了LDO的传导电磁敏感度,并对比分析了模型预测数据和实验测试数据。结果表明,在100 MHz^2 GHz频率范围内,模型仿真输出与LDO测试输出的最大相对误差<8%,模型仿真所得电磁敏感度与实验测试数据的最大相对误差<9%。

高性能低压差线性稳压器的研究与设计

为适应低压低功耗应用的需要,提出了一种高性能低压差(LDO)线性稳压器。通过改进稳压器的电路结构和版图设计,引入高精度电路微调技术和完善的过热、过流和过压保护功能,稳压器性能得到了明显的改善。Spectre仿真结果表明,设计构成的LDO输出电流典型值达到3.0 A,最低压差可达1.3 V,电压调整率为0.015%,负载调整率为0.05%。电路的主要性能均已达到设计目标,可在4μm 700 MHz双极工艺下实现。

变温恒剂量率辐照加速评估方法在双极线性稳压器LM317上的应用

对3个公司生产的同一型号双极线性稳压器LM317进行了工作和零偏偏置下高、低剂量率辐照,变温恒剂量率辐照及美军标恒高温恒剂量率辐照的对比实验。结果表明,与恒高温恒剂量率辐照相比,变温恒剂量率辐照不仅能非常准确、快速地评估出在不同偏置条件下3款双极线性稳压器的剂量率效应,还可较好地模拟双极线性稳压器在低剂量率辐照下的损伤。实验结果验证了变温恒剂量率辐照加速评估方法在双极线性稳压器上应用的可行性。

一种新颖的LDO线性稳压器

设计了一种新颖的LDO线性稳压器。该LDO工作于负电源,具有微功耗、自身固定-5V输出、外接反馈电阻可实现可调输出等特点。基于0.6μm SOI CMOS工艺进行流片。测试结果表明,该电路输入电源电压VIN为-2～-18V,可调输出电压为-1.3V～VIN+0.5V@IOUT=15mA。该LDO功耗低,室温下空载静态电流约4.8μA,并且几乎不随VIN变化。内部带隙电压基准采用β二阶补偿,结构简单,温度系数为1.28×10-5/℃。线性调整率为0.015%,负载调整率为0.85Ω。

一种新型双极型LDO线性稳压器的设计

L DO线性稳压器的低漏失电压、低静态电流特性使电池使用具有高效率和长寿命。针对这 2个主要特性和使能开关、过温过流保护等功能 ,本文设计并实现了一种新型的双极型 L DO线性稳压器 ,调整管采用自由集电极纵向 PNP管。

LDO线性稳压器中高性能误差放大器的设计

设计了一个共源共栅运算跨导放大器,并成功地将其应用在一款超低功耗LDO线性稳压器芯片中。该设计提高了电源抑制比(PSRR),并具有较高的共模抑制比(CMRR)。电路结构简单,静态电流低。该芯片获得了高达99 dB的电源抑制比。

基于全反馈的高稳定性LDO线性稳压器

提出了一种新型结构的高稳定性LDO线性稳压器。该电路采用基于轨至轨误差放大器的全反馈模式;设计了包括转换速率加强(SRE)电路的缓冲电路,并采用跨多级双密勒电容补偿方式。在Chartered 0.35μm CMOS工艺下进行仿真,结果表明:输出电压跟踪基准电压变化范围为GND～Vdd;在0～300 mA的电流负载下,开环电路相位裕度均不小于88°;负载电流从0 mA跳变到50 mA时,输出电压最大跳变值和环路响应时间分别为28 mV和0.5μs。用全反馈网络替代LDO的电阻反馈网络,提高了输出电压精度,减小了系统静态电流、噪声和面积。

0.13μm BiCMOS低压差线性稳压器

设计了一种0.13μm BiCMOS低压差线性稳压器(LDO),包括BiCMOS误差放大器、带软启动的BiCMOS带隙基准源、"套筒式"共源-共栅补偿电路等。为了改善线性瞬态响应性能,在BiCMOS误差放大器的前级设置了动态电流偏置电路。由于所设计的BiCMOS带隙基准源对温度的敏感性较小,故能为LDO提供高精度的基准电压。对所设计的LDO进行了工艺流片。流片测试结果表明,该LDO可提供60 mA的输出电流且最小压差只有100 mV。测试同时验证了所设计LDO的负载和瞬态响应都得到改善:负载调整率为0.054 mV/mA,线性调整率为0.014%,而芯片面积约为0.094 mm2,因此特别适用于高精度、便携式片上电源系统。

一种带备用电源切换的线性稳压器设计

设计了一种新型单片CMOS线性稳压器,该稳压器可以在LDO和备用电源供电两种工作模式之间进行切换,且输出电压无毛刺。文中在分析了电路结构与工作模式的基础上重点讨论了几个关键电路模块的设计,并基于Hynix 0.5μmCMOS工艺模型用Hspice对该设计进行了模拟验证。

一种低噪声高电源抑制比CMOS低压差线性稳压器

提出了一款基于标准0．18μm CMOS工艺的低噪声高电源抑制比（PSRR）CMOS低压差线性稳压器（LDO），其中包括了带隙基准电路。对LDO和带隙基准电路的噪声和电源抑制进行了建模分析，并得出了电路设计原则。根据设计原则使用两级误差放大器实现了低噪声高电源抑制性能，并且通过合理的频率补偿保证了电路稳定。测试结果显示，LDO输出在-40～120℃温度范围内的温度系数约为48×10^-6/℃；在1～100kHz频率范围内输出噪声电压约为37．3μV；在1kHz和1MHz处的PSRR分别大于60dB和35dB；芯片总面积约为0．27mm^2，无负载电流约为169μA。

双极线性稳压器(LM317)的电离总剂量效应及剂量率的影响

对一款双极集成、三端线性稳压器LM317进行了不同偏置、不同剂量率条件下的电离辐射效应及室温退火特性研究。研究结果表明:器件输出电压、输入输出压差等敏感参数在电离辐射环境下发生了不同程度的变化,且在零偏偏置辐照下的变化比工作偏置辐照下的变化大;在零偏偏置条件,总剂量相同时低剂量率辐照下的损伤明显大于高剂量率辐照,表现出低剂量率损伤增强效应;在工作偏置条件,高剂量率辐照下的损伤大于低剂量率辐照下的损伤,但随后的退火实验中恢复到低剂量率辐照损伤水平,表现出时间相关效应。对稳压器辐射敏感参数的影响因素和不同偏置下的剂量率影响进行了分析和讨论。

一种带阻抗补偿的低功耗低压差线性稳压器

为了解决典型低压差线性稳压器(LDO)在全负载范围内的稳定性问题,采用了低阻抗设计的缓冲器来驱动调整管,即采用动态分流反馈偏置技术来降低缓冲器的输出电阻,以将调整管栅极处的极点推向更高的频率范围且不消耗大电流。完成了一款在全负载范围内有足够相位裕度的低功耗LDO的设计,并采用HHNEC 0.18μm CMOS工艺实现版图设计,芯片的尺寸为150μm×120μm,输出电压为1.8 V,空载静态电流为5μA,额定电流为20 mA。与普通的LDO相比,本款LDO具有更高的相位裕度和更好的瞬态特性,在全负载范围内相位裕度的最小值大于65°,负载调整率小于2%。

低压差线性稳压器中过流保护电路的设计

设计了一种应用于低压差线性稳压器的过流保护电路。该电路结构简单,易于调整,功耗低,可采用0.5μmCMOS工艺实现。仿真结果表明,它可以把稳压器的最大输出电流限定在300mA,输出短路电流限定在40mA,能够实现过流保护的目的。

一种新型的全片内低噪声CMOS低压差线性稳压器

提出了一种全片内集成的低噪声CMOS低压差线性稳压器(LDO).首先建立传统LDO的噪声模型,分析了关键噪声来源并提出采用低噪声参考电压源来降低LDO输出噪声的方法.其次,提出一种带数字校正的基于阈值电压的低噪声参考电压源,用TSMC 0.18μm RF CMOS工艺设计并完成了为低相位噪声锁相环(PLL)电路供电的全片内集成低噪声LDO的流片和测试.该LDO被集成于高性能射频接收器芯片中.仿真结果表明,LDO的输出噪声低于26nV/Hz^(1/2)@100kHz,14nV/Hz^(1/2)@1MHz,电源抑制比达到-40dB@1MHz,全频率范围内低于-34dB.测试结果表明采用该低噪声LDO的PLL电路与采用传统LDO的PLL电路相比,其相位噪声降低6dBc@1kHz,低2dBc@200kHz.