输出可调、高精度LDO线性稳压器的设计

作     者：潘希武 

作者单位：湖北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨维明

授予年度：2011年

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：LDO线性稳压器 输出可调 线性调整率 负载调整率 高精度 

摘      要：电源管理芯片具有高集成度、高性价比、能够构成高效率电源等优点。而目前,电源管理类芯片的大部分市场都被国外的产品所占据,因此开发国内的电源管理类集成电路具有很重要的意义。本文设计了一款低压差(LDO)线性稳压器,其输入电压范围宽(2.5V～6V),该LDO可以输出多种可调电压,而且输出电压精度高。 首先从LDO的基本工作原理着手,对LDO线性稳压器的各种指标进行研究分析;其次对LDO芯片电路的整体框架和一些重要的子模块进行研究,例如带隙基准源模块以及偏置电路模块、误差放大器、过温保护电路模块、过流保护短路保护电路模块等;在完成基本的电路功能设计后,论文基于HHNEC0.35umBCD工艺在Cadence和Hspice仿真平台上对各个子模块进行了仿真验证,在不同电源电压、不同温度、不同模型下对整体系统框架都进行了仿真验证;结果表明：该LDO芯片输出电压精度高,线性稳压器性能好,具有很好的线性调整率和负载调整率,线性调整率的典型值为0.002%/V,负载调整率的典型值为0.02%/A。该芯片的最大输出电流为300mA,在典型情况下的压降Vdropout为95mV。 在电路的设计和仿真完成之后,对LDO线性稳压器进行了物理版图的设计,所设计的版图通过了设计规则验证(DRC)、电气规则验证(ERC)及版图与电路图的对比验证(LVS)。对芯片进行的前仿真和后仿真验证,增强了设计的可靠性以及流片的成功率。仿真的各个数据都满足预设的指标要求。