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。

应用于血氧检测芯片的高PSRR线性稳压器的设计

针对血氧检测芯片对内部低压差线性稳压器的需求,设计了一款宽范围,高电源抑制比(PSRR)的线性稳压器(LDO)。该LDO采用了一种零极点追踪补偿结构,并配合电容反馈补偿来保证系统的稳定。LDO采用折叠式共源共栅放大器作为误差放大器来提高环路增益,采用PSRR增强电路来提高系统对低频段电源纹波的抑制能力。LDO电路在SMIC公司的0.18μm BCD工艺平台进行设计验证,当输入电压范围在3.7~6V,温度在-40℃~85℃时,可以稳定输出3.3V电压。负载电流可覆盖0~300mA,有着很好地输出线性调整率。在负载电流10mA的条件下,频率为1KHz时的PSRR为92dB;10KHz时的PSRR可达81dB,整体的功耗小于25μA。

一种低功耗无片外电容低压差线性稳压器设计

为降低LDO稳压器在芯片中的占用面积、减小待机状态下的电流消耗,设计一种低功耗、无片外电容的新型LDO。设计中采用动态电流偏置电路以及全新的电流负反馈型电压驱动电路,来提高LDO线性调整率。通过实验与其他设计方案对比,观察在一定输入电压、输出电压条件下,负载电流变化对最大上冲电压、下冲电压的影响。新设计LDO在空载条件下消耗的电流为3.13μA,在降低功耗同时提高了过充电压抑制能力,有着明显的产品优势,低功耗应用前景广阔。

低压差线性稳压器噪声测试研究

输出负载、输出电容是影响低压差线性稳压器输出噪声特性的重要因素,但国内外缺乏系统性研究。在宽范围的输出负载和输出电容的条件下,开展了正电压输出的LDO噪声测试和分析。结果表明,稳压器件输出噪声电压功率谱密度曲线表现出先减小然后增大,并在达到拐点峰值后快速减小,最后基本不变的特征。不同的输出负载、输出电容条件下,LDO的输出噪声存在显著差异。随着输出电流的增大或输出电容减小,输出噪声电压功率谱密度曲线拐点右移,频率增加,输出噪声电压增大。输出负载、输出电容与LDO输出噪声的相关性在于输出电阻或输出电容的改变,会直接影响影响LDO环路的主极点频率,进而影响环路增益和带宽,最终导致器件输出噪声的变化。

一种低压差线性稳压器的单粒子瞬态失效分析和加固设计

随着集成电路特征尺寸的不断缩减,CMOS集成电路的单粒子效应问题越来越严重。为了提高低压差线性稳压器(LDO)的单粒子瞬态(SET)效应加固效果,该文通过SPICE电路仿真和重离子实验研究了一种28 nm CMOS工艺LDO的SET失效机制,并研究了关键器件尺寸大小对SET脉冲的影响,提出一种有效的LDO加固方法。SPICE电路仿真发现这种LDO的敏感节点主要位于误差放大器(EA)内部。功率管(MOSFET)栅极节点的环路滤波电容会明显地影响单粒子瞬态脉冲的幅度,也会轻微地影响单粒子瞬态脉冲的宽度。误差放大器内部关键节点的器件尺寸会影响稳压器输出的单粒子瞬态脉冲的幅度和宽度。通过增加功率管(MOSFET)栅极节点电容和调整误差放大器内部相关节点器件尺寸的方法对LDO进行了SET加固设计。电路仿真和重离子实验结果表明这种加固方法能够有效地降低LDO输出的单粒子瞬态脉冲的幅度和宽度。

一种基于线性稳压的高压电源负载响应调节方法

针对行波管高压电源大动态负载响应能力不足的问题,提出了一种基于线性稳压的双闭环控制思路。利用场效应管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET)和运算放大器快速动作的特点,弥补开关电源原有单闭环系统中高频响应差的不足,从而提升开关电源负载响应能力。以工程实例的方式阐述了双闭环线性稳压调节的设计方法,主要涉及到MOSFET两端稳态电压的设计以及运放电路截止频率的计算等。对该方法进行了全流程仿真和实物验证,结果表明,该方法可以将高压电源50 Hz动态负载下阴极电压跌落由传统的120 V减小至25 V以内,电压波动水平优化70%以上。小的电压跌落可以保证行波管输出信号的相位稳定性,提高行波管输出精度和产品使用寿命,该方法具有较高的工程使用价值。

多重保护的传感器用线性稳压电源设计

设计了一种适用于为传感器供电的线性稳压电源,可以兼容24 VDC和220 VAC供电,解决了传感器交、直流供电兼容性问题,同时具备输入过压保护、输出过压保护、输出限流保护等多重保护功能,很大程度上提高了传感器的通用性和安全性。从理论设计和仿真分析两方面阐述了电源各部分的工作原理,以及针对特定参数的优化、调整方法,最终通过试验验证了设计的合理性。

一种应用于SOC芯片的线性稳压器

基于设计一种应用于SOC芯片的线性稳压器的目的,采用在误差放大器和功率管之间插入快速响应缓冲级的方法,结合单级折叠共源共栅放大电路和PMOS管功率器件,组成一种优化电路结构。通过SMIC的0.13μm工艺库进行设计仿真,结果表明,在典型条件下,输出电压为1.204 V。输入电压2.5~3.6 V时,供电电压调整率为1 mV/V。负载电流在10μA~20 mA变化,上升下降时间为1 ns时,响应时间小于1.15μs,负载调整率为19.8μV/mA,最大负载电流为20 mA。负载电容为2~100 pF,静态工作电流为6.97μA。PVT条件下,输出电压为1.2 V±1.04%。该电路各性能参数均满足设计指标要求,且结构简单,易于实现,无需片外电容,瞬时响应快,静态电流小,可为数字电路提供稳定的低压电源,具有较高应用价值。

低功耗低压差线性稳压器的设计

可调电源是各种电子实验中不可或缺的部分,针对不同的实验需求和不同的电压需求,需要设计一款线性稳压器。阐述了低功耗低压差线性稳压器设计流程,分析了测试结果。本次设计的直流低功耗低压差线性稳压器实现了电压0~12 V的调节,步进调节为0.1 V,该电压源采用稳压闭环控制回路,因此电源输出电压与设置电压差在0.05 V以内,拥有非常高的稳定精度。同时,该稳压源在0~12 V输出电压下消耗功率在4.8~5 W之间,相比目前市面上小功率直流电压源的功耗更低。

可调节线性稳压器在恒温晶振加热电路中的应用

为了改进恒温晶振加热电路无法控制温度和加热速度的缺点,利用可调节线性稳压器宽输入电压范围、宽输出电流范围、宽工作结温范围、具备过温保护的特性,将可调节线性稳压器作为加热器件为恒温晶振加热。可调节线性稳压器有两种加热模式,即通过外部电压改变可调节线性稳压器负反馈环路的状态,实现压控电流源控制的加热模式;以及通过在输入电压和输出电压之间增加比例放大电路和减法电路控制负反馈环路,实现压控功率源控制的加热模式。对两种加热模式的电路在Multisim软件中进行仿真,仿真结果与理论计算结果一致,验证了可调节线性稳压器可以在加热电路中应用。

一种高电源抑制比的低压差线性稳压器设计

阐述一款高PSRR的LDO电路设计,给出了基本结构线性稳压器的电源抑制比计算,然后根据计算给出电路实现,探讨在高频段范围,一个电源扰动的抵消设计。这个LDO器件在5V 0.18μm CMOS工艺上实现,并且在100kHz的频率范围内实现了>60db的电源抑制比。

一种线性稳压电源的改进设计

线性稳压电源的高工作效率与低纹波是其所具备的优点之一。通过对比分析提出一种采用分立元件设计线性稳压电源的改进方案。该方案选定工频变压器实现对220V的交流电变压,选用桥式整流电路和电容滤波电路实现电路的整流和滤波。在稳压电路中取样电路通过取样电阻实现取样;基准电压通过TL431与分压电阻分压提供;误差放大电路采用LM358双运算放大器放大并采用两个功率管进行电压的调整。通过最终电路的仿真和硬件的反复调试,实现了220v输入电压向0~20V输出电压的连续可调变压,且电流能够稳定在1A输出,电路所测纹波、压差电压等均符合预期指标。

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。

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。

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.

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。

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。

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%。

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。