车规级LIN总线中55V摆率增强型LDO

针对传统车载芯片中高压型低压差线性稳压器(LDO)的负载电流小、电源抑制比低、瞬态响应差等问题,提出了一种增强型高压LDO,通过一种新型高压预调制电路,提高了高压LDO的电源抑制比;通过一种新型摆率增强电路,改善了高压LDO的瞬态响应。电路基于BCD-120 V CMOS工艺完成建模,仿真结果显示,电压可调范围为5.5～55 V,输出5 V;负载电流为800 mA;低频电源抑制比为96 dB;1μs内负载电流从1 mA跳变到800 mA时,输出端最大上冲电压为26.6 mV,响应时间为8μs;下冲电压为45.4 mV,响应时间为7μs,满足车规级局域互联网(LIN)总线中高压LDO的性能要求。     

一种低静态电流瞬态增强的无电容型LDO设计

基于推挽式结构能提高运算放大器压摆率的特性,设计了一款静态电流低、内含推挽式AB类放大器的无电容型低压差线性稳压器(LDO)。通过优化,改善了LDO的瞬态响应性能,与传统的LDO相比,所提出的无电容型LDO的静态电流明显减小。采用SMIC 0.18 μm CMOS工艺模型,利用Cadence工具对电路进行仿真验证。仿真结果表明,当输入电压为1.4~4 V时,优化后LDO的输出电压为1.2 V,静态电流为5.2 μA,最大负载电流达到100 mA,线性调整率为0.016%,负载调整率为0.67%,下过冲为157 mV,上过冲为121 mV,建立时间为1.5 μs。优化后电路瞬态响应性能改善了约50%,版图面积约为0.017 mm²。     

应用于红外焦平面读出电路的片上LDO设计

低压差线性稳压器(low-dropout voltage regulator,LDO)由于具有响应速度快、芯片面积小、低输出噪声的优点,很适合作为电源模块集成到红外焦平面读出电路的系统中。设计了一款低噪声、带buffer和密勒补偿的LDO结构的线性电源,芯片采用CSMC 0.6 μm CMOS工艺设计,在Hspice上对电路模块进行了仿真验证。仿真结果表明,该LDO在50 kHz、3.3~5 V的电源电压下,线性调整率最大为10 mV/V,电源抑制比(PSRR)为50 dB,负载电流可达到100 mA。     

一款采用超前相位补偿技术的低压差线性稳压器

设计了一种具有高稳定性、能够驱动较大负载电流的低压差线性稳压器(LDO)电路,输入电压为3.0~6.0 V,输出电压为2.8 V。采用超前相位补偿技术,产生一组零极点对,零点补偿前面环路中的极点,使得LDO电路具有稳定的环路结构,得到稳定的输出电压。基于CSMC 0.25μm EN BCDMOS工艺完成电路和版图的设计。电路仿真结果表明电路的负载调整率为0.03%/A,线性调整率为0.13%/V,最大驱动的负载电流为10 mA。在不同负载条件下,LDO环路的最差相位裕度能够达到64.1°。     

一种高稳定性高精度低压差线性稳压器的分析与设计

提出了LDO,其基于缓慢滚降式频率补偿方法,通过在电路中引入三个极零对(极零对的产生没有增加静态功耗),不仅克服了常规LDO不能使用低等效串联电阻、低成本陶瓷输出电容的缺点,而且确保了系统在整个负载和输入电压变化范围内稳定工作.由于LDO通常给高性能模拟电路供电,因此其输出电压精度至关重要;而该补偿方法能满足高环路增益、高单位增益带宽的设计要求,从而大幅提高LDO的精度.该LDO基于0.5μm CMOS工艺实现.后仿结果表明,即使在低压满负载条件下,其开环DC增益仍高于70dB,满载时单位增益带宽可达3MHz,线性调整率和负载调整率分别为27μV/V和3.78μV/mA,过冲和欠冲电压均小于30mV,负载电流为150mA时的漏失电压(dropout电压)仅为120mV.     

一种片上多电压输出LDO电路北大核心

提出了一种具有较高增益和稳定性的片上低压差线性稳压器(LDO),可为高速变化的逻辑和驱动电路提供快速响应的电压。该两级级联输出的LDO基于0.18μm BCD工艺设计，工作在9.5～15.5 V宽电源电压范围内，并且具有较好的相位裕度、较高的响应速度以及较好的线性调整率，能够满足芯片内部多个电源轨的供电需求。采用Cadence仿真并进行了流片试制，仿真和测试结果表明，该LDO主环路在全负载范围内具有较好的相位裕度，输出电压纹波较小。在输入电压为9.5～15.5 V时，两级LDO的输出电压分别稳定在4.53 V和1.80 V,具有较好的线性调整率。LDO用于GaN驱动芯片时，能稳定地为逻辑和驱动等模块提供电源电压。     

用于无源RFID标签的拓展PSRR带宽无片外电容LDO

经过调制的射频信号整流后会为无源射频识别(RFID)标签引入数万到几十万赫兹的电源纹波.为了抑制这种电源纹波,设计了一款1 MHz带宽内高电源电压抑制比(PSRR)、超低功耗、无片外电容低压差线性稳压器(LDO).利用超级源跟随器结构改变传统LDO环路的极点分布,将输出极点作为环路主极点,将低频PSRR带宽有效拓展到1 MHz.利用动态偏置技术和双零点补偿结构保证环路稳定性.该LDO采用TSMC 0.18 μm CMOS工艺实现,芯片面积约0.017 mm2.测试结果表明:LDO在1 MHz频率范围内的PSRR小于-46 dB,轻负载下的PSRR可达-57 dB;电路消耗0.33～3.4 μA的静态电流;在工作电压为1.1～3 V时输入电压调整率为4.6 mV/V;在负载电流为0～25 μA时负载调整率为0.3 mV/μA;该LDO仅采用35 pF片上电容.     

基于SOI CMOS工艺的LDO电路设计

设计了一种1.8～3.3 V的自偏置LDO电路,无需外加基准电路,且具有良好的负载调整率和工艺兼容性。该电路采用无需双极型晶体管的基准电路,并且在负载电压和负载电流之间采用电流倍增电路进行隔离,减小了负载电流瞬变造成低压差线性稳压器(LDO)输出电压的变化,提高了LDO的瞬态精度。在关键器件部分采用匹配结构,以减小工艺误差对电路性能造成的影响。基于0.18μm SOI CMOS工艺,用Hspice软件进行电路仿真,用Cadence软件进行版图验证。仿真结果表明,MOS基准电路产生的基准电压温漂为5.6×10-5,LDO的最大负载电流为100 mA,负载电流瞬变的响应时间小于1.5μs,负载调整率为0.3%,整体电路的静态电流为88μA,芯片尺寸为650μm×1 200μm。     

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-5 V输出、外接反馈电阻可实现可调输出等特点.基于0.6 μm 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～-18 V,可调输出电压为-1.3 V～VIN+0.5 V@Iour=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0.85 Ω.     

一种低静态电流瞬态增强型无片外电容LDO

低压差线性稳压器（LDO）具有低功耗、瞬态响应性能好、电源噪声抑制比高、结构简单等优势,被广泛地应用在物联网、生物医疗、便携式设备等领域。无片外负载电容型LDO无需外接大容量负载电容,易于片上集成,是当前LDO技术发展的主要方向之一。但是,随着等效电容的减小,无片外电容型LDO在设计上难以同时满足低静态电流和高瞬态响应的要求。本文基于低静态电流优先的设计思路,采用SMIC 180 nm CMOS工艺设计了一种具有双向动态偏置推挽级误差放大器的瞬态增强型无片外电容LDO,仅需微安级的静态电流即可实现高压摆率并足以驱动调整管。在此基础上,该LDO采用基于衬底偏置效应的瞬态增强电路,在无需消耗额外功率和引入旁路电容的同时,进一步降低了输出端过冲电压幅度,在实现低功耗的同时提升了整体瞬态响应性能。仿真结果表明,设计的LDO在1.2 V电源电压下可以获得稳定的1 V输出,在1 kHz下,其电源抑制比达到了-72 dB;当负载电流在50μA～100 m A区间时可实现1.69μA的静态电流、0.019 mA/mV的负载调整率、2.5μs的恢复时间和小于200 mV的过冲电压。