一种高电源抑制比的LDO电路设计

设计一种基于0.35μm 2P4M CMOS工艺,具有高电源抑制比、快速负载瞬态响应特性的低压差线性稳压器电路。该电路通过采用缓冲运放来驱动LDO电路的功率调整管,有效提高了LDO电路的电源抑制比和负载瞬态响应特性。该电路的输入电压为3.3V-4V,输出电压为2.8V;负载电流范围为0.5mA到100mA,当负载电流在全负载范围内瞬变时,输出端过冲电压小于1mV;在全负载范围内,低频时,电路的电源抑制比达到-89dB以上,在1MHz时,电路的电源抑制比达到-60dB以上。     

低功耗无片外电容的低压差线性稳压器

设计了输出电压为3.3 V,最大输出电流为100 mA的无片外电容低压差线性稳压器（LDO）.该芯片采用并行结构的微分器和大米勒电容,通过比例调节和微分调节结合的方式,利用微分器电路在瞬间提供大的转换电流,克服了无片外电容LDO在负载和电源电压变化时输出电压跳变过大的问题.芯片采用CSMC公司0.5 μm工艺模型设计,并经过流片.测试结果表明,在5 V工作电压下,当负载电流从100 mA在1 μs内下降到1 mA时,输出电压变化小于600 mV;电路的静态电流小于4.5 μA.测试结果验证了电路设计的正确性.     

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.     

摆率增强的高瞬态响应无片外电容线性稳压器

针对无片外电容低压差线性稳压器瞬态响应差的问题,本文提出了一种摆率增强电路,该设计采用了动态密勒补偿技术,使得低压差线性稳压器有良好的环路稳定性。本文基于SilTerra公司的标准0.18μm的CMOS工艺,通过最终的仿真,该设计的低压差线性稳压器在负载电流20 mA～200μA的瞬态变化下过冲电压仅有80 mV,恢复时间0.5μs,线性调整率与负载调整率的最大值分别为0.036%、6.4%。降低了低压差线性稳压器输出的过冲电压以及恢复时间,实现了具有高瞬态响应的无片外电容低压差线性稳压器。     

带有温度补偿的高稳定性低压差线性稳压器

采用高温漏电流补偿技术设计了一种工作于－40～130 ℃的高稳定性低压差（LDO）线性稳压器.通过设计一种新型的动态米勒频率补偿结构，使LDO电路的稳定性与负载电流无关，达到了高稳定性设计要求.芯片设计基于CSMC公司的0.5 μm互补金属氧化物半导体（CMOS）混合信号模型，并通过了芯片测试验证.仿真与测试结果表明，该稳压器的输出电压温度漂移系数为2×10－5/℃，负载瞬态响应的建立时间小于50 μs，输出电压跳变小于50 mV.电源抑制比在1 kHz时为－50 dB.当输出电流为150 mA时，其输入 输出压差的典型值为170 mV.     

LDO线性稳压器动态频率补偿电路设计

对LDO线性稳压器关键技术进行了分析,重点分析了LDO稳压器的稳定性问题,在此基础上提出了一种新型的动态频率补偿电路,利用MOS管的开关电阻、寄生电容等构成的电阻电容网络,通过采样负载电流而改变MOS开关管的工作点或工作状态,即改变开关电阻、寄生电容的值,从而实现动态的频率补偿。与传统方法相比,该电路大大提高了系统的瞬态响应性能。     

用于相变存储器的超低输出纹波电荷泵

针对相变存储器编程操作对电荷泵低输出纹波与高瞬态响应速度的要求,提出了一种超低输出电压纹波的开关电容型电荷泵。相比于传统开关电容型电荷泵,在充电阶段,由电压比较器控制泵电容充电时间,泵电容被充电至预先设定的电压值Vo-Vin后停止充电,其中Vo为预期输出电压,Vin为输入电源电压;放电阶段,泵电容串联在输入电源Vin与电荷泵输出端,泵电容上极板电压自然地被提升至Vo并向外部负载输出电流。通过该方法固定电荷泵输出电压,可有效地消除由于电容间电荷分享所造成的输出纹波,并兼顾了高瞬态响应速度。使用中芯国际0.18μm标准CMOS工艺模型进行仿真验证,结果表明新结构的电荷泵在输入电压为2.2~4.8V间,输出5V电压,10mA负载电流,输出纹波低于3mV,电源效率最高可达88%.     

多种保护电路的低压差线性稳压器设计及仿真

针对电路系统中对低压差线性稳压器高稳定性要求,以及在使用过程中过热及输出电流过大而使电路遭到破坏.提出了一款具有过温保护、短路及限流保护功能的LDO,采用电压与温度成正比的器件感知电路中的温度,将正温度系数电压与恒定电压相比较作为控制信号,利用将输出电流镜像到某个电阻上,其电压与一个恒定电压相比较,调节流过功率管的电流,以达到限流保护.结果表明:过温保护电路的迟滞温度为30℃;过流保护电路在负载电流达到812mA时开启保护;短路保护电路当输出电压小于0.7V时开启保护.在0.1μF电容负载上进行了仿真验证.     

片内频率补偿实现电流模DC-DC高稳定性

提出了一种适用于电流模DC-DC的片内频率补偿结构,针对其采用低有效串联电阻陶瓷输出电容的特点,通过片内集成的阻容网络完成环路的频率补偿,克服了稳定性对输出负载的依赖,减少了芯片引脚,节省了印制板面积,实现了芯片的高稳定性．同时通过优化反馈网络设计,实现了交越频率不随输出电压变化,进一步改进了阶跃响应．该结构在一款0.5 μm CMOS工艺的降压型DC-DC中进行了投片验证,测试结果显示了良好的稳定性,负载调整率以及线性调整率均小于0.4％,400 mA负载阶跃对应输出电压的响应时间小于8 μs,同时应用印制板面积减小了14％．     

双PWM变频器一体化协调控制策略研究

在双PWM变频器中,若能实时控制整流侧的输出电流紧紧跟随负载电流,达到快速平衡整流侧和负载侧功率,则中间直流环节的滤波电容储能(或释放)功率将很小,甚至为零,此时可采用极小容量的电容用于滤波,这样不仅减小了系统的体积,而且提高了系统的可靠性以及系统动态响应快速性.对前后两级变换器进行一体化控制,在采用电流前馈控制的基础上,把直流侧电容电流作为内环进行控制,并使电容电流为零,达到了上述控制之目的,仿真和实验结果均验证了所提出的控制策略的正确性和可行性.     

一种谐波与无功功率补偿的新方法

提出了一种电力系统谐波与无功功率的综合补偿系统。该系统由两组并联的电压源逆变器组成,其中带Ｌ－Ｃ并联谐振回路的小容量逆变器用来补偿谐波,而另一组低开关频率逆变器补偿基波无功功率。针对谐波与无功功率的大容量补偿,该系统具有低成本和低损耗的特点。文中描述了该系统的结构,分析了其工作原理和控制策略,并通过计算机仿真对理论分析进行了验证。     

Design of the CMOS low power sub-sampler with integrated filtering for the internet of things

To solve cost and power consumption problems of wireless communication of the internet of things (IoT), a CMOS low power sub-sampler with filtering is proposed. Based on the subsampling theory, the sub-sampler adopts the clock signal with the high sampling ratio to achieve the passive subsampling mixer. It incorporates the sampling switches and capacitors directly into the parallel resonant output load of the balun low noise amplifier (balun-LNA) to form the bandpass filter, which reduces noise folding to improve the noise figure. And with the integrated balun-LNA instead of the off-chip balun it generates the differential signal, which achieves high integration and low power consumption of the system. For the application of IoT wireless communication, the sub-sampler is implemented and simulated based in the UMC 65nm CMOS process. The results show that it can achieve the subsampling frequency down-conversion at the sensitivity of -90dBm by using the clock sampling frequency of 41MHz operating at the central frequency of 780MHz, which acquires a high sampling ratio and better out-band rejection, and its current consumption is 1.6mA at the 1.2V voltage supply. In addition, the proposed sub-sampler chooses the proper sampling frequency to achieve the frequency conversion flexibly, based on different RF signal frequencies.     

有源电力滤波器检测滞后补偿误差的分析与建模

分析了DSP数字控制采集处理时间滞后对电力滤波器补偿的影响，论述了时问滞后对补偿结果造成的误差．中由单一失真频率入手，推导出补偿误差理论估计的数学模型，并将其扩展到多重失真频率，导出对确定负载、确定滞后时间的总理论补偿误差的计算公式．用这个公式可以分析由任何因素引起得时间滞后所造成的补偿误差．最后，通过实验对误差模型进行验证．由分析结果表明，时间滞后将在补偿中引起严重的误差；采样频率越低，电力滤波器产生的补偿误差就越大．     

Lag compensation errors in active power filters based on DSP controllers

The growing problems of harmonic pollution on coal mine power lines caused by high-power DC drive systems has increased the use of active power filters. We analyzed compensation errors caused by the time lag in the detecting circuits of an active power filter based on DSP control. We derived a mathematical model for the compensation error starting from the error estimation when a single distortion frequency is present. This model was then extended to the case where multiple frequencies are present in the distortion. A formula for a general theory of compensation error with fixed load and fixed lag time is presented. The theoretical analysis and experimental results show that the delay time of an active power filter mainly arises from the sampling time. Lower sampling frequencies introduce larger compensation errors in the active power filter reference current.     

油田配电网的无功补偿策略

针对油田电网负荷特点和运行特性,建立了抽油机的数学模型,并根据油田配电网多分支辐射式单向供电的接线方式以及负荷分散性大、功率因数低、电压压降大的特点,采用了随器补偿和分散补偿相结合的方式,通过前推回代法计算潮流,以灵敏度分析确定补偿地点和补偿容量.仿真结果表明了该方法的有效性.     

一种无功补偿装置设计与仿真

通过建立一个不含滤波电容的电感负载交直交换流电路,利用输出滞后系统电压1/4工频周期的SPWM控制方法,使电感负载与系统感性负载发生能量交换,达到电感代替电容补偿系统感性无功的效果。并通过Y/△三相变压器连接3个配合工作的单相补偿电路,消去单相补偿电路中较大的3次谐波,使三相补偿电路不含低次谐波。基于该原理,提出一种在电力系统无功补偿中利用电感代替功率电容的控制方法,并研究该无功补偿装置的参数设计。有利于无功补偿器容量和电压的提升,减少由功率电容带来的冲击电流,提高了工作可靠性和降低了设备成本。用仿真软件建立算例电路检验补偿效果,并论证了补偿方法。     

自主移动机器人的非接触充电模式

自主移动机器人在无人值守的情况下采用非接触供电方式获取电能是合适的。提出了采用最大电流作为判断非接触供电系统是否处于谐振状态的依据。采用固定激励电源频率与动态调节电路无功器件参数相结合的方法进行自适应调谐。激励电源保持较高的固定工作频率,根据最大电流原则,系统自动调节原边和副边电路的补偿电容值,使系统重新回归谐振状态。另外,机器人在充电时,需要较高的定位精度,利用辅助传感器可以减小定位误差,提高供电效率。