一种动态自偏置的低功耗无片外电容LDO

基于0.13μm工艺设计的低功耗无片外电容LDO,文中采用动态自偏置技术使电路根据负载变化,提供不同的偏置电流,实现两级和三级结构下相互转化。电路采用Cascode Miller补偿,实现高稳定性。输出端加入过冲抑制电路,优化瞬态响应。仿真得到压差电压为57 mV;在-55～125℃范围内,温漂系数为27 ppm/℃;在电源电压1.2～3.3 V和负载100 nA～50 mA的变化范围内,线性调整率为0.452 mV/V,负载调整率为0.074 mV/mA。满载50 mA和电源电压1.2 V时,电源抑制比-53 dB@100 kHz,环路相位裕度大于60°。负载100 nA时静态电流2.5μA。负载瞬态响应结果展示过冲电压小于50 mV,建立时间约420 ns。此电路可调节性强,作为低功耗芯片,有着优秀的稳定性,适用于便携式产品。     

一种低功耗无片外电容LDO的设计

基于SMIC 0.18 μm CMOS工艺,设计了一款输入电压为1.8 V、输出电压为1.6 V的低功耗无片外电容低压差线性稳压器(LDO),其静态电流仅为5 μA。该电路采用一种新型摆率增强电路,通过检测输出电压的变化实现对功率管的瞬态调节。片内采用密勒补偿使主次极点分离,整个系统在负载范围内具有良好的稳定性。仿真结果显示,该LDO在负载电流以99 mA/1 μs跳变时,输出电压下冲为59 mV,上冲为60 mV,响应时间约为1.7 μs。     

一种低功耗无电容型LDO的设计

提出了一种片上集成的低功耗无电容型LDO(low drop out)电路。该电路采用折叠型cascode运放作为误差放大器,通过消除零点的密勒补偿技术提高了环路稳定性;并在电路中加入了一种新的限流保护结构以保证输出电流过大时对LDO的输出进行保护。此外,在电路中加入了省电模式,可在保持LDO输出1.8 V情况下节省大于70%的功耗。该设计采用HHNEC 0.13μmCMOS工艺,仿真结果显示:在2.5~5.5 V电源供电、各个工艺角及温度变化条件下,LDO输出的线性调整率小于2.3 mV/V,负载调整率小于14μV/mA,温度系数小于27×10-6/℃;在正常工作模式下,整个LDO消耗85μA电流;在省电模式下仅消耗23μA电流。     

一种带曲率补偿的高精度带隙基准源

基于SMIC 0.18 μm CMOS工艺,设计了一款低温漂高PSRR的带隙基准电压源。采用全新的曲率补偿电路架构,使输出基准电压源具有超低温漂系数。采用共源共栅电流镜带负反馈的结构,提高了核心电路的PSRR。利用Cadence Spectre EDA软件对电路进行设计和仿真,结果表明,在-40 ℃~100 ℃温度范围内,电路的温漂系数仅为1.8×10-6/℃,电压变化范围小于0.3 mV,在1.85~5 V的宽电压范围内均能正常工作,电源抑制比在低频时高达-111 dB,在1 kHz时也达到-98.07 dB,功耗仅为23.7 μW,非常适合于高性能系统集成应用。     

一种具有大电流驱动能力的低温漂带隙基准电压源

基于XFAB 0.6 μm CMOS工艺,设计了一种具有大电流驱动能力的低温度系数带隙基准电压源。通过设置不同温度系数的电阻的比值,实现带隙基准的2阶曲率补偿。采用新的电路结构,使基准源具有驱动10 mA以上负载电流的能力。经过Hspice仿真验证,常温基准输出电压为2.496 V,-55 ℃~125 ℃温度范围内的温度系数是3.1×10-6/℃;低频时,电源电压抑制比为-77.6 dB;供电电压在4~6 V范围内,基准输出电压的线性调整率为0.005%/V;负载电流在0~10 mA范围内,基准输出电压波动为219 μV,电流源负载调整率为0.022 mV/mA。     

一种高灵敏度过温保护电路的设计

提出了一种应用于LED驱动器的过温保护电路。该电路的温度检测模块通过调节电流镜两条支路上的电阻比值来提高温度系数,输出级采用共源共栅结构,具有温度系数高、受工艺参数变化影响小、电压稳定好等优点。基于CSMC 0.5 μm CMOS工艺,采用Hspice软件对电路进行仿真,结果表明,温度检测模块的工作范围为－45 ℃~135 ℃,CTAT输出电压线性度良好,最大偏差小于2%。当电源电压为5 V时,负温度系数达到11.2 mV/℃,温度感应转变时间小于20 ns;该过温保护电路能较好地抑制电源电压波动引起的阈值点漂移,其漂移系数仿真值小于2.5 ℃/V。     

一种基于开关电容的基准电压源

提出了一种基于开关电容的基准电压源,其输出基准电压低于1.25 V。通过增加输出级电路,保证了连续时间内输出稳定的基准电压。采用开关电容电路消除了运放输入失调电压的不利影响。采用SMIC 0.13 μm EEPROM工艺进行了流片,电路面积为0.007 mm²。测试结果表明,该基准电压源在常温下输出的基准电压为820 mV,在1.1~1.7 V电源电压范围内的电压调整率为2.336 mV/V,在-40 ℃~80 ℃范围内的温度系数为6.75×10-5/℃。     

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.     

一款高精度低功耗电压基准的设计与实现

设计了一款高输出电压情况下的高精度低功耗电压基准电路.电路采用了比例采样负反馈结构达到较高和可控的输出电压,并利用曲率补偿电路极大地减小了输出电压的温度系数.针对较宽输入电压范围内的超低线性调整率规格,给出了多级带隙级联的电路结构.针对功耗和超低负载调整率的问题,电路采用了基于运算放大器的限流模式和内置大尺寸横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)晶体管的设计.该电路在CSMC 0.25 μm高压BCD工艺条件下进行设计、仿真和流片,测试结果表明,该电压基准输出电压为3.3V,温度系数为19.4×10-6/℃,线性调整率为5.6 μV/V,负载调整率为23.3 μV/V,工作电流为45 μA.     

一种低温漂超低功耗带隙基准电压源

基于SMIC 0.18 μm CMOS工艺,设计了一种低温漂超低功耗的带隙基准电压源。采用无电阻电路结构,使基准电压源具有了超低功耗性能。基于分段线性电流模技术,引入滤波电容,极大地降低了温漂系数,稳定了输出电压。利用Cadence Spectre EDA软件,对电路进行设计和仿真。结果表明,在 -50℃~100 ℃温度范围内,温漂系数仅为2.9×10-6/℃。在0.99～3 V的电压范围内具有稳定的基准输出。在1 kHz频率下电源抑制比为 -71.28 dB。整个带隙基准源的功耗仅为185.9 nW。