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一种全集成型CMOS LDO线性稳压器设计
来源:本站整理  作者:佚名  2011-07-26 15:22:02




    这种反馈网络产生了一个零点zf和一个较高的极点pf,设置极点pf大于单位增益频率,即RF2//RF1>1/(CF1·pf)。
    不施加片外电容时,LDO的传输函数为:
    e.JPG
    式中:Ca,roa为分别误差放大器输出a端的寄生电容和输出电阻;gp0,rp0分别为调整管M0的跨导和小信号输出电阻;Aamp为误差放大器的增益。由式(7)增益L0随着负载电流增大而降低,而极点p1随负载电流增大而升高,极点p2基本保持不变,对于不施加片外电容,其等效串联电阻RESR所提供的零点不存在,在输出负载电流IOUT=0时,调整管输出电阻rp0最大,gmp0最小,故小负载电流时,环路稳定性变差。为满足LDO稳定性要求,IOUT必须有一个最小输出电流,以保证M0的输出极点P1不会太低。为保证极点P2和零点zf相近而抵消,须适当减小调整管M0尺寸。在本应用中,LDO输入电压为2.5 V,用于为1.2 V核心电路供电,调整管M0的VDS=1.3 V,所以M0可以取较小尺寸。

f.JPG

    本设计采用了一阶温度补偿带隙基准电压源,图4所示为带隙基准电压源的核心电路,这里采用了典型的一阶温度补偿电流模结构。其中M1,M2和M3宽长比相同,R1=R2,A0为误差放大器,误差放大器的同相端接Va端,反相端接Vb端。为了保证电路的稳定性,必须保证电路中由M1,Q1和R1组成的正反馈网络的反馈系数小于M2,R2,Q0和R0组成的负反馈网络的反馈系数,即要求:
    g.JPG
  运算放大器A0使Va,Vb两点电压相等,忽略电阻的温度系数,电流I0为PTAT电流,I1为CTAT电流。通过选择j.jpg,可以得到-40~+85℃范围内温度系数小于4.76ppm/℃。

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