一种应用于LDO新型误差放大器的研究与设计.pdf

西南交通大学
硕士学位论文
一种应用于LDO新型误差放大器的研究与设计
姓名:龚俊平
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:冯全源
20091201
摘要本文针对姆⒄挂G螅饕Q芯縇的核心——误差放大器。结合国内外现有三级放大器补偿结构的优点,设计了一种新型的补偿方式——西南交通大学硕士研究生学位论文第随着工艺水平的不断进步,便携式电子的应用领域不断深入,使得低压差线性稳压器男阅芤G蟾友细瘛的未来发展趋势是:低成本,低噪声、低功耗,高效率,高集成度,适用范围更广。国内行业起步晚,姆⒄挂猜浜笥谙冉仕剑髁鞯缭葱酒谐》荻罨径急煌国公司占据。因此,掌握基本电源技术知识,学,设计实用的新型结构,对今后的发展具有重大战略性意义。单密勒电容前馈频率补偿⒂肅完成电路构造和版图设计。此放大器的设计采用了工艺,在电源电压,负载电容那榭鱿拢饕S肏蟹抡妗:蠓抡娲锏街副为:放大器的增益带宽积为绷髟鲆,相位裕度大于.,补偿电容仅为慕鑫.=幼沤溆τ糜贚中,得到较宽的输入电压范围和电流负载调整范围,并得到了良好的瞬态响应速度,输出电压一直稳定在浇分析与设计的具体内容有:首先分析了幕咀槌伞⒐ぷ髟恚以及误差放大器在械淖饔茫蝗缓螅永砺凵涎芯亢头治鑫蟛罘糯笃设计所需要知识,包括:匹配研究,放大器模块研究,现有的三级放大器补偿结构研究,以及前期所做的补偿结构相关设计;接着,提出了一种新型的峁梗治銎湫⌒藕糯浜范慵ǖ阄恢茫迪至俗蟀肫矫媪点在频率补偿中的作用;最后,用菇ǘ杂τ赟补偿结构的电路,并进行版图设计,用完成前仿真和后仿真,并对结果进行了相应的分析。从统计的仿真数据可以看出,此误差放大器达到了预期的补偿目的,完成了设计指标的要求。文章结尾对本设计进行了小结,指出了设计中所存在的一些不足之处,并结合当前设计和未来发展提出了进一步的想法。关键词:低压差线性稳压器;误差放大器;单密勒电容;频率补偿
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荔徽彳日期:静、指导老师签名:溜金泐欤何秥学位论文版权使用授权书西南交通大学本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位本学位论文属于C芸冢年解密后适用本授权书;槐C芑兀褂帽臼谌ㄊ椤朐谝陨戏娇蚰诖颉’’论文。学位论文作者签名:
学位论文作者躲垄锻尹日期:沪牛住。岱西南交通大学学位论文创新性声明式——单密勒电容前馈频率补偿拓扑结构,并设计相应的电路结构以满足指本人郑重声明:所呈交的学位论文,是在导师指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文的主要创新点如下:本文的研究对象不是传统的两级放大器,取而代之的是对三级放大器的研究。基于现有的三级放大器结构,本设计旨在提高增益带宽积,提高稳定性,减小面积占用率和功耗。主要的创新性工作有:⒔辛薓管的匹配研究,建立相应的失配模型,并用于电路分析中;⑷亩猿<娜斗大器补偿结构,尤其是单密勒电容补偿进行了分析,提出一种新型的补偿方标要求。
第滦髀研究背景及意义西南交通大学硕士研究生学位论文第随着电力电子技术的发展,集成电路生产工艺不断进步,系统芯片种类越来越多,应用领域越来越广。多晶硅栅工艺已经发展到了深亚微米,用癿,,级工艺器件制造芯片不是天方夜谭。碳纳米管川的出现又会使这些技术得到进一步发展。器件尺寸不断地减小,推动着电子设备芯片向更高的集成度方向发展。在过去的十年电源技术可以说是突飞猛进。电源管理是电子行业中不可或缺的行业之一。随着电子产品逐步在人们的生活中得到普及,价格越来越低,集成度越来越高,但是功能却越来越强,应用范围越来越广。而大多数电子设备,如通信设备、网络设备、计算机、⑹胂嗷⑵档缱拥龋都需要有可靠的电源管理电路。电源的精度、稳定性及可靠性直接影响着电子设备的性能。因此,电源管理技术显得尤为重要。电源电路愈来愈复杂,集成化程度也越来越高,电源技术已经逐渐演变成为一个独立的学科分支。根据其结构的不同主要分为六类疍胂弑浠黄鳎篈疍胂弑浠黄髂诤偷缪箍刂频缏芳案⒐β室蚴U预调器:这些提供具有功率因数校正功能的电源电路。⒙隹淼髦疲銎档鞔鳸/控制器:疨控制器为脉冲宽度调制/脉冲频率调制控制电路,用于驱动外部开关。疍浠黄鳎核前ㄉ梗笛贡浠黄鳎约暗绾杀