稳压性能优良的升压转换器

两个8脚IC组成的稳压器电路可把锂电池的3V输出电压转换成5V,并提供高达100mA的负载电流(见附图).它不靠电感器和变压器工作,静态消耗电流仅为200μA.当输入电压V_(in)=3V时,如果带100mA负载,其效率为81%;如果带20mA负载,其效率为84%.它的效率能随V_(in)的降低而增加.比如,当V_(in)=2.7V(该电池在大部分工作寿命期间的负载输出电压)时,40mA负载电流的效率为90%.锂电池(Duracell公司2/3-A号电池DS123A)的输出电压用大电流充电泵IC1增加一倍.肖特基二极管D1用来保证该电路的启动.D1不会影响效率,因为在正常工作时负载电流不从中流过.IC2是线性稳压器,当负载电流     

用于DDR电源及终端的高效率、双通道、±3A同步降压型稳压器符合DDR/DDR2/DDR3标准

凌力尔特公司推出一款高效率、双通道、单片式、同步降压型开关稳压器LTC3618,该器件能够为DDR/DDR2/DDR3及未来需要供应和吸收电流的标准存储器应用产生电源电压和总线终端电压。第一个降压型稳压器的输出提供了一个高准确度的VDDQ电源,该电源能输送±3 A输出。一个内部电阻分压器负责将VTT DDR终端电源和VTTR基准电压设定为等于施加至VDDQIN输入端之电压的一半,并在VTT和VTTR上分别提供了±3 A(供应/吸收)和±10 mA的输出电流能力。VTT输出可在低至0.5 V的电压条件下运作,以支持所有DDR标准。     

一种用于总线终端的3A源-汇式线性稳压器的设计与实现

针对总线终端稳压器的设计要求,提出一种具有3A源-汇（source and sink）电流能力的快速响应线性稳压器。采用NMOS调整管结构和负载电流反馈技术,提高了系统的电流能力和响应速度。使用自适应零点补偿实现了全负载范围内source和sink环路的稳定性。此外,采用跨导匹配技术使得输出级的直通电流降低到3μA以下。该电路采用0.6-μm 5V/30V工艺投片验证,面积为1mm2。在20μF输出电容、?2A/1μs负载阶跃变化时的最大瞬态输出电压变化量小于3.5％,在?3A的负载范围内,输出电压变化小于?15mV。     

一种瞬态增强的无外接电容LDO电路设计

设计了以增强型AB跟随器作为缓冲级的带瞬态增强电路的线性稳压器(LDO)。在保证LDO环路稳定性的同时,将增强型AB跟随器的偏置电流改为动态偏置电流,同时加入瞬态增强电路来改善系统重载到轻载来回跳变时的瞬态性能。仿真结果表明,该稳压器输入电压2.7~5 V,输出电压2.5 V,压差200 m V,电路空载时静态电流18μA,最大负载电流100 m A;在输出电容为100 pF时,负载电流以99×10~(–3)A/μs跳变,输出电压下冲和过冲分别为89 m V和110 m V,均在1.5μs内恢复稳定。     

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°。     

一种低压快速瞬态响应的片上LDO

提出了一种低输入电压的快速瞬态响应片上低压差线性稳压器(LDO)。采用基于反相器的轨-轨输入运放作为误差放大器(EA)的输入级。EA后级采用大抽灌电流能力的STCB结构。LDO加入了高通耦合结构,实现了低输入电压和全负载范围下的快速瞬态响应。该LDO无需外加偏置网络就能实现自启动。在Dongbu 0.5 μm CMOS工艺下,LDO的输入电压为2.2~2.7 V,输出电压为2 V。仿真结果表明,在负载电容为100 pF、压差为200 mV的条件下,该LDO可稳定输出0.1~100 mA的负载电流,负载在0.5 μs范围内切换时的电压尖峰在310 mV以内。     

基于单一PMOS差分对的轨到轨输入运算放大器设计

基于国内某CMOS工艺设计了一种单一PMOS差分对的轨到轨输入、恒跨导CMOS运算放大器。输入级电路采用折叠共源共栅结构,通过体效应动态调节输入管的阈值电压扩展共模输入范围到正负电源轨,恒定共模输入范围内的跨导,自级联电流镜有源负载将差分输入转换为单端输出;输出级电路采用AB类结构实现轨到轨输出,线性跨导环确定输出管的静态偏置电流。在5 V电源电压,2.5 V共模电压,1 MΩ负载条件下,经Spectre仿真验证,该运算放大器开环增益为119 dB,相位裕度为58°,共模输入范围为0.0027～4.995 V,共模范围内跨导变化小于3%,实现了轨到轨输入共模范围内的跨导恒定。     

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。     

一种应用于多相同步降压型DC/DC的误差放大器

提出了一种适用于多相同步降压型DC/DC稳压器的高增益误差放大器。为解决DC/DC稳压器在多相级联驱动同一个负载时电流不能均分的问题,在主从控制法基础上设计了差分驱动电路,保证各级误差放大器输出电压绝对值相等。同时设计了内外补偿电路,对稳压器在不同工作方式下进行补偿。基于0.18μm BCD工艺对电路进行仿真,仿真结果表明,电源电压为3.3 V时,误差放大器增益为69.47 dB、相位裕度为49.99°、动态输入范围为0～0.62 V。测试结果表明,负载电流为10 A时,并联稳压器输出电感电流为5 A、相位差为180°,且稳压器具有较好的稳定性。     

一种高性能无片外电容型LDO设计北大核心CSCD

设计了一种高性能无片外电容型LDO线性稳压器.其中,EA采用推挽输出放大器设计,在静态时保持低功耗,瞬态响应时提供大的输出电流,提高LDO的响应速率.高环路增益使LDO电路具有很高的稳压精度;采用零点补偿技术,保证了LDO环路稳定性.LDO采用0.13μm CMOS工艺设计,仿真结果表明,在1.2V^2.0V输入电压下,LDO输出稳定的1.0V电压,输出负载电流为50μA^100mA,最大负载电容可达到100pF,低频PSR为-67.5dB@100mA^-85.5dB@50μA,负载调整率0.8μV/mA,LDO的静态电流为50μA,整体版图面积为0.016 3mm2.     

Sepic直流稳压器的设计

设计了一种输入交流电压范围为130~300 V,输出12 V/8 A、工作频率为100 k Hz的Sepic直流稳压器,阐述了主电路的拓扑结构,并设计了输入保护电路、辅助电源电路、PWM控制电路、光耦隔离驱动电路与输出过压、过流保护电路,应用反馈手段和脉宽调制技术实现电压、电流的稳定。     

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.     

一种低电压恒定跨导轨到轨运算放大器的设计

设计了一种低电压恒定跨导的轨到轨运算放大器,作为误差放大器用在BUCK型DC-DC上实现对输出电压的调节。该运算放大器采用两级结构,输入级采用互补差分对的结构,实现了轨到轨电压的输入,并且利用2倍电流镜技术实现了跨导的恒定;输出级采用AB类放大器的结构,提高了输出电压摆幅和效率,实现了轨到轨电压的输出。该电路基于CSMC 0.25μm EN BCDMOS工艺进行设计,仿真结果表明:电源电压为2.8 V时,在输出端负载电容为160 pF、负载电阻为10 kΩ的情况下,增益为124 dB,单位增益带宽积为5.76 MHz,相位裕度为59.9℃,输入跨导为5.2 mΩ~(-1),共模抑制比为123 dB,输入共模信号范围为0～2.8V,输出电压摆幅为0～2.8 V。     

一种三环结构高效率的数字LDO电路

设计了一种采用0.18μm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺制作的三环结构无片外电容数字低压差线性稳压器(LDO)电路,主要在控制方式进行创新,针对不同的输出电压范围采取相应的环路进行调整.电路的功率MOS管阵列按MOS管尺寸,分为大(L)、中(M)、小(S)3组,设计的控制方式使环路可根据负载变化迅速切换,使得电路具有快速的瞬态响应,较强的带负载能力,较低的输出电压纹波和功耗,转换效率最高可达88.9%.在1.8 V输入电压下的后仿真结果表明,负载电流在2～60 mA之间突变时,电路的下冲电压为95 mV,过冲电压为80 mV,恢复时间小于1.7μs,稳态下的输出电压纹波小于2.0 mV,总体静态电流约为43μA.该数字LDO的输入电压范围为1～1.8V,输出电压范围为0.8～1.6 V,内部集成10 pF电容,品质因素FOM仅为0.009 pF.     

端接DDR DRAM的电源电路

DDR(双数据速率)DRAM应用于工作站和服务器的高速存储系统中。存储器IC采用1.8V或2.5V电源电压,并需要等于电源电压一半的基准电压(V_(REF)=V_(DD)/2)。此外,各逻辑输出端都接一只电阻器,等于并跟踪V_(REF)的终端电压V_(TT)。在保持V_(TT)=V_(REF)±O.04V的同时,必须提供源流或吸收电流。图1所示电路可为1.8V和2.5V两种存储器系统提供终端电压,并可输出高达6A的电流。     

LTC3634：稳压器

凌力尔特公司推出高效率、双通道单片同步降压型稳压器LTC3634,该器件为DDR1、DDR2和DDR3 SDRAM控制器提供电源和总线终端轨。LTC3634在3．6V-15V的输入电压范围内工作,适用于双节锂离子电池应用以及5V和12V中间总线系统。     

低压高驱动能力的CMOS电流反馈运算放大器

基于0.18μm CMOS工艺,设计了一种具有低电压高驱动能力的电流反馈运算放大器。电路工作在1.8 V电源电压下,Spectre仿真的功耗为316μW,转换速率为112 V/μs,电流驱动能力达±1.5 mA。输入采用轨对轨结构,以提高输入电压摆幅;输出采用互补输出结构,使输出工作在甲乙类状态,以降低电路功耗。     

一种恒跨导轨对轨输入/输出CMOS运算放大器

设计了一种CMOS恒跨导轨对轨输入/输出运算放大器,输入级采用负反馈技术控制尾电流,能自调整gm并使之保持恒定;输出级采用前向偏置AB类输出结构,实现轨对轨输出的同时减小了静态功耗。整个电路在5 V电源电压下,电压增益达到136 dB(1 MΩ电阻和1 pF电容并联负载),单位增益带宽为9.7 MHz,相位裕度62.4°。     

宽范围可调稳压器

图1是一可调稳压器的简化框图,该稳压器可提供对电流和电压的精密控制并且能自动从一种模式转换到另一种模式。图中电位器R_v设定所稳定的电压;R_1决定稳定电流。此设计避免了在电流电压稳定电路中经常的折衷,因精密运放IC_3作为一电压跟随器并作为具有零下降电压的电流传感器。利用从电压调整环中移去负载电流传感工作的方法,此运放允许电路完成电流和电压的精密调整;即IC_3仅允许负载电流I_s在自己的反馈电阻R_3内流过而强迫V_(OUT)等于被稳定的电压(V_(AB))。因而电压工作模式有下面关系存在: V_(OUT)=V_(AB)+∈_V=V_(REF)R_V/R_1+∈_V, 式中∈是加到V_(AB)上的误差电压: ∈_V=±V_(OS)-I_LR_S/A_O V_(OS)和A_O分别是IC_3的输入失调电压和开环增益。例如将运放07的保证说明书与I_SR_S的最大值相结合(0.6V)得到对于任何输出电压,∈_V≤27V。在电流控制模式, I_L=I_S+∈_1≈V_(REF)R_I/(R_2R_S)+∈_1, 和∈_1=±(I_(OS)+I_B/2) 式中∈为IC_3的误差贡献,I_B和I_(OS)是IC_3的输入偏置和失调电流。再者,从OP-07保证说明书得到作为一个绝对值,对于任何负载电流∈_1≤4nA。利用补偿Q_1的截止电流I_(CO)的方法,电流吸收I_Q>I_(CO)把输出电流的较低限范围扩展到接近于零。二极管D_1和D_2保证此补偿使输出接近于0V。图2给了一实际的电路图,它可提供范围从0-300V和10nA到20mA的稳定输出。精度和漂移实际上与REF-05稳压器(IC_5)相同。额外的元件(同图1比较)加强了分辨力和可靠性。例如,D_8-D_(13)防止运放输入过载。频率补偿元件是在电压环内C_1,R_5,C_2和R_7以及在电流环内的C_3和R_1~0。Q_4提高IC_4的输出电流能力。Q_3,D_1,D_2和R_2构成电流吸收电路(如图1中I_Q)。为了修正在主电流控制环内慢响应引起的任何可靠性损失,Q_2和R_1形成输出电流的快速控制通道。     

凌力尔特公司推出高效率、双通道单片同步降压型稳压器LT03634

凌力尔特公司近日推出高效率、双通道单片同步降压型稳压器LTC3634,该器件为DDR1、DDR2和DDR3SDRAM控制器提供电源和总线终端轨。LTC3634在3．6V至15V的输入电压范围内工作,从而非常适用于双节锂离子电池应用以及5V和12V中间总线系统。