A precision low-power analog front end in 180 nm CMOS for wireless implantable capacitive pressure sensors

This paper presents a new capacitance to voltage analog-front end (AFE) designed in 180 nm CMOS technology for wireless implantable applications. This AFE consists of a Low-dropout regulator (LDO), bandgap reference (BGR), switched-capacitor (SC) sampler, SC op-amp and oscillator. The LDO regulates the wireless power supply coming from an off-chip rectifier and provides a stable and accurate DC voltage. Capacitance is converted to a discrete voltage by a SC sampling circuit and then amplified by a SC op-amp. Both of SC sampling and SC op amp circuits form a correlated double sampling scheme. This AFE is designed to sense a capacitance range from 6 pF to 7 pF (300–1000 mmHg) corresponding to a 0.68 V–1.07 V discrete output voltage with a sampling frequency of 1.63 KHz. This AFE has a sensitivity of 0.39 mV/fF, average power consumption of 201 μW and 3.25% accuracy operating over a 2.1 V–3.3 V rectified wireless supply voltage and −40 °C ~125 °C temperature range.     

普及型手机LCD背光趋向使用LDO

文章从技术和市场经济的角度对手机LCD背光LED驱动器的技术演变进行分析,论述了LDO的性价比为普及型手机LCD背光应用赢得新的机遇。     

一种带自适应电荷泵的超低功耗NMOS LDO

设计了一种带自适应电荷泵的超低功耗快速瞬态响应NMOS LDO,电路主要包含误差放大器、缓冲器、功率级、动态零点模块以及自适应电荷泵模块。该自适应电荷泵能够根据负载电流的大小调节工作频率,在兼顾大负载条件下功率管栅极需求的同时,保证了轻载下超低功耗的需求。同时为了满足电路中快速瞬态响应的需要,加入了动态电流电路。电路基于0.18μm BCD工艺设计,其工作电压范围为2.5～3.6 V,输出电压为1.2 V,负载范围为10μA～20 mA,工作的温度范围为-40～125℃。仿真结果显示,所设计的LDO供电电压调整率可达到1.123 mV/V,重载跳轻载时的恢复时间和轻载跳重载时的恢复时间分别为260μs和5μs,而静态电流最小仅为0.291μA。     

基于双环调节的快速瞬态响应无片外电容LDO

基于双环路控制构建推挽结构,增强了功率管栅端的摆率,改善了无片外电容LDO的瞬态响应。此外,结合A类复合放大器特性,降低了功率管栅端阻抗,有利于提升LDO的频率稳定性。该LDO输入电压范围为2.0~3.5 V,输出电压为1.8 V,最大负载电流为100 mA。当负载电流在1 μs内从100 μA跳变到100 mA以及从100 mA跳变到100 μA时,最大下冲电压为128 mV,最大上冲电压为170 mV,建立时间分别为2.5 μs和2.4 μs,电路工作时消耗的静态电流仅为12.6 μA。     

利用动态密勒补偿电路解决LDO的稳定性问题

针对LDO稳压器的稳定性问题,设计了一种新颖的动态密勒补偿电路。与传统方法相比,该电路具有恒定的带宽,大大提高了系统的瞬态响应性能;同时将开环增益提高了30 dB左右,使LDO稳压器具有较高的电压调整率和负载调整率。通过具体投片,验证了该方法的正确性和可行性。     

一种LDO线性稳压器稳定性动态补偿方法

通过借助频域傅里叶分析的方法,对LDO线性稳压器系统的稳定性进行了分析研究,给出了一种LDO线性稳压器系统稳定性动态补偿的方法.仿真结果表明,采用该方法设计的LDO线性稳压器具有高的稳定性.     

采用增强型AB跟随器的快速响应LDO

设计了一种采用增强型AB跟随器作为缓冲器的快速响应LDO.利用跟随器的动态电流提高能力,显著地改善了误差放大器对功率MOS管寄生大电容的驱动;同时,由负反馈引起的阻抗降低效应将功率管的寄生电容极点推到了更高的频率,提高了环路的相位裕度.采用TSMC0.35-μm CMOS工艺进行仿真,当负载电流在0.1μs内从1 mA跳变到50 mA以及从50 mA跳变到1 mA时,相对于同等条件下的源跟随器LDO,输出峰值分别减少4 mV和46 mV,且稳定时间只需要0.2 μs和0.5 μs.     

一种大电流LDO稳压器的设计

设计了一种最大输出电流为3 A的LDO电路。通过优化误差放大器,并采用两个NMOS管作为调整管,增强了电路上拉和下拉负载电流的能力。采用20 μF的陶瓷电容,保证电路具有足够快的负载瞬态响应,在空载时,电路仅消耗80 μA的负载电流。该芯片能够驱动高达3 A的负载电流,极大地提高了LDO的带载能力,并保持了良好的系统稳定性,具有快速的瞬态响应和较小的输出纹波。     

一种具有电压折返限流保护的低功耗LDO设计

为了实现LDO的恒定限流、低功率消耗以及高驱动能力,本文提出了一种分段电压折返式限流保护的微功耗LDO。通过限流阈值动态调整,不仅最大限度的增强了LDO驱动能力,而且使限流电路的静态电流仅为300nA。微功耗的高阻抗变换电路拉开了环路的主极点与功率管栅极极点,加上零极点抵消技术综合保证了系统的稳定性。该LDO采用BiCMOS工艺完成流片。测试结果表明,LDO的短路保护电流为190mA,高输入输出压差时的恒定限流440mA,低输入输出压差时的最大驱动电流可达800mA。LDO的静态电流仅为7μA。满量程负载调整率约为0.56％,线性调整率约为0.012％/V,120Hz下的PSRR为58dB,在250mA的负载电流条件下,漏失电压仅为70mV。     

一种用于宽输入Buck的多电源轨电路

采用0.18 μm BCD工艺,设计了一种用于宽输入Buck的多电源轨电路。该电路由一条闭环电源轨和多条开环电源轨组成。闭环电源轨由无需预降压的宽输入LDO提供。通过电荷泵箝位和辅助箝位电路,在自举电容恒流充电时,可将开环电源轨箝位在几个固定的电位。电路仿真表明,在5~45 V的输入条件下,闭环电源轨都能稳定输出3.996 V的电压,线性调整率为0.62 μV/V。在上下管交替导通时,开环电源轨VDD0被箝位在6.35~6.72 V。在负载阶跃时,开环电源轨VDD1在4.084~4.167 V内变化。