怎么樣才能進(jìn)行LDO線性穩(wěn)壓器的研究與設(shè)計(jì)

　　隨著信息科學(xué)的快速發(fā)展，電源技術(shù)變得越來(lái)越重要。因低壓差線性穩(wěn)壓器（LDO）的體積小，高電源抑制比，功耗小，低噪聲以及應(yīng)用端電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)在眾多電源中，受到人們的普遍關(guān)注。此外，由于LDO還具有較好的線性瞬態(tài)響應(yīng)和負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)，使它在便攜式、工業(yè)化、汽車行業(yè)等領(lǐng)域占有重要地位，比如在PDA，MP3播放器，無(wú)線電話，DDR等電子設(shè)備中應(yīng)用廣泛。因此，LDO的設(shè)計(jì)成為當(dāng)前電源技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。 本文采用無(wú)錫上華CMOS 0.5um器件模型，分析和設(shè)計(jì)了一款新穎的LDO線性穩(wěn)壓器，包括二階曲率補(bǔ)償帶隙基準(zhǔn)電壓源、誤差放大器、過(guò)熱保護(hù)和限流電路。作者首先較詳細(xì)分析了LDO線性穩(wěn)壓器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理，然后根據(jù)其功能和性能指標(biāo)參數(shù)要求，在傳統(tǒng)LDO基礎(chǔ)上結(jié)合功率管的串聯(lián)結(jié)構(gòu)，修改其誤差放大器的結(jié)構(gòu)并增加一個(gè)反相輸出端，實(shí)現(xiàn)2A的拉電流和灌電流的能力，為雙通道數(shù)據(jù)內(nèi)存（DDR）提供穩(wěn)定的輸出電壓。當(dāng)負(fù)載電流從0到2A變化時(shí)，啟動(dòng)時(shí)間約為600us，輸出電壓為1.25V，其變化量為2.85mV。該仿真結(jié)果表明改進(jìn)后的LDO線性穩(wěn)壓器具有良好的瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定輸出。同時(shí)為防止MOS功率管因過(guò)熱、過(guò)流而被燒毀，按照過(guò)熱、限流的工作原理，給LDO設(shè)計(jì)了一種過(guò)熱保護(hù)電路和一種限流保護(hù)電路。過(guò)熱時(shí)，關(guān)斷溫度為169.4°，滯回量為40.8°;過(guò)流時(shí)，功率管的電流分別被限制在2.83A和2.66A。以上的仿真結(jié)果說(shuō)明了該LDO線性穩(wěn)壓器具有較高的精度、響應(yīng)速度較快、安全性好等優(yōu)點(diǎn)，在意外短路或惡劣環(huán)境下能夠安全工作。 文中的仿真結(jié)果均采用Cadence-Spectre仿真工具完成，并將設(shè)計(jì)的預(yù)指標(biāo)和仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，證明該LDO線性穩(wěn)壓器滿足DDR應(yīng)用的要求，為其設(shè)計(jì)提供了可靠的依據(jù)，然后基于該代工廠的工藝文件繪制整個(gè)電路的版圖。