一种低静态电流瞬态增强型无片外电容LDO

低压差线性稳压器（LDO）具有低功耗、瞬态响应性能好、电源噪声抑制比高、结构简单等优势,被广泛地应用在物联网、生物医疗、便携式设备等领域。无片外负载电容型LDO无需外接大容量负载电容,易于片上集成,是当前LDO技术发展的主要方向之一。但是,随着等效电容的减小,无片外电容型LDO在设计上难以同时满足低静态电流和高瞬态响应的要求。本文基于低静态电流优先的设计思路,采用SMIC 180 nm CMOS工艺设计了一种具有双向动态偏置推挽级误差放大器的瞬态增强型无片外电容LDO,仅需微安级的静态电流即可实现高压摆率并足以驱动调整管。在此基础上,该LDO采用基于衬底偏置效应的瞬态增强电路,在无需消耗额外功率和引入旁路电容的同时,进一步降低了输出端过冲电压幅度,在实现低功耗的同时提升了整体瞬态响应性能。仿真结果表明,设计的LDO在1.2 V电源电压下可以获得稳定的1 V输出,在1 kHz下,其电源抑制比达到了-72 dB;当负载电流在50μA～100 m A区间时可实现1.69μA的静态电流、0.019 mA/mV的负载调整率、2.5μs的恢复时间和小于200 mV的过冲电压。     

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.     

适用于高频开关芯片的快速瞬态响应LDO设计

设计了一种片外大电容快速瞬态响应低压差线性稳压器。该LDO电路基于跨导线性结构设计,在输出级引入推挽结构,有效地减小过冲的幅值和恢复时间,提高了LDO的瞬态响应速度;利用浮动缓冲器驱动功率管,有效地提高了LDO的电流效率;采用动态零点补偿技术,保证了LDO在全负载范围内的环路稳定性。该LDO电路基于0.35μm BCD工艺设计与仿真验证。结果表明,在1.2 V~3 V输入电压范围,LDO的输出电压为1 V,静态电流约为50μA,可提供0~300 mA的负载。在上升下降沿为500 ns、幅度为300 mA、轻载持续时间为50μs的负载瞬态跳变下,过冲和下冲均小于20 mV。电路满足高频负载跳变的应用需求。     

一种低静态电流瞬态增强的无电容型LDO设计

基于推挽式结构能提高运算放大器压摆率的特性,设计了一款静态电流低、内含推挽式AB类放大器的无电容型低压差线性稳压器(LDO)。通过优化,改善了LDO的瞬态响应性能,与传统的LDO相比,所提出的无电容型LDO的静态电流明显减小。采用SMIC 0.18 μm CMOS工艺模型,利用Cadence工具对电路进行仿真验证。仿真结果表明,当输入电压为1.4~4 V时,优化后LDO的输出电压为1.2 V,静态电流为5.2 μA,最大负载电流达到100 mA,线性调整率为0.016%,负载调整率为0.67%,下过冲为157 mV,上过冲为121 mV,建立时间为1.5 μs。优化后电路瞬态响应性能改善了约50%,版图面积约为0.017 mm²。     

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。     

一种带阻抗补偿的低功耗低压差线性稳压器

为了解决典型低压差线性稳压器(LDO)在全负载范围内的稳定性问题,采用了低阻抗设计的缓冲器来驱动调整管,即采用动态分流反馈偏置技术来降低缓冲器的输出电阻,以将调整管栅极处的极点推向更高的频率范围且不消耗大电流。完成了一款在全负载范围内有足够相位裕度的低功耗LDO的设计,并采用HHNEC 0.18μm CMOS工艺实现版图设计,芯片的尺寸为150μm×120μm,输出电压为1.8 V,空载静态电流为5μA,额定电流为20 mA。与普通的LDO相比,本款LDO具有更高的相位裕度和更好的瞬态特性,在全负载范围内相位裕度的最小值大于65°,负载调整率小于2%。     

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。     

基于0.18μm工艺的超低功耗LDO设计

本文基于自适应偏置电流电路,设计了一款超低功耗的低压差线性稳压器（LDO）,使用动态零点补偿技术使电路稳定,提出了以比较器为核心的基于电容耦合电压峰值检测的过冲电压削减电路,以减小LDO在负载电流向下突变时产生的过冲电压。在使用自适应电流偏置电路以及过冲电压削减电路的情况下,空载状态的LDO静态电流小于590nA。本设计在两级误差放大器的输出端添加二极管连接形式的PMOS作为缓冲级,一方面有利于LDO的稳定,另一方面增强了LDO的瞬态响应特性。另外,本设计采用了0.18μm CMOS工艺,利用Cadence设计平台进行仿真验证,得到了一款输出电压为3.3V、最大负载电流为200mA、负载电流范围内相位裕度均在50°以上、负载电流在1mA与200mA之间以10ns跳变时得到的欠冲电压为160mV、过冲电压136mV的超低功耗LDO。     

无片上电容的负载瞬态响应增强型LDO

提出了一种无片上电容的低压差线性稳压器(LDO),通过增加转换速率增强电路,对LDO输出电压的变化进行探测,从而对误差放大器偏置电流进行补偿,达到改善负载瞬态响应的目的。该LDO基于0.18 μm CMOS工艺设计,输出电压为1.2 V,最大负载电流为100 mA。仿真和测试结果表明,该LDO的瞬态负载响应改善明显,具有较好的低功耗特性,在保证电路稳定性的前提下,大大减小了芯片的面积。