高性能LDO

高性能LDO概述

　　電源管理系統(tǒng)己成為當前集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的一個熱點，也是一個必不可缺的技術(shù)。沒有電源管理，許多市場都將不存在。電源管理可使移動電話、筆記本電腦、遙控電視、可靠的電話服務(wù)等許多市場成為現(xiàn)實?，F(xiàn)如今，電子產(chǎn)品己普及到工作與生活的各個方面，其性能價格比愈來愈高，功能愈來愈強，而供電的電源電路在整機電路中也是越來越重要。

　　主要利用誤差放大器A1、電壓放大器A2、電壓緩沖器A3、電壓調(diào)整管MPl和反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的負反饋環(huán)路來維持VOUT的穩(wěn)定。米勒電容C1用來為電路進行頻率補償，第二級與第三級的帶寬要大，以便保證LDO處在穩(wěn)定狀態(tài)。同時也應(yīng)保證在較寬的頻帶下調(diào)整管的輸出電阻維持不變，以便得到較好的電源抑制性能。若將A2、A3、A4簡化成一個，這樣，一個兩級米勒補償?shù)倪\算放大器的LDO增益帶寬即可表示成：式中，gm1是A1的跨導(dǎo)。由上可以看到，增益帶寬不隨負載電容的變化而改變。其主極點P1可以表示成：Rol是A1的輸出電阻，類似于兩級米勒補償?shù)倪\放。一般都希望合并后的第二級放大器是一個單極點系統(tǒng)，由于米勒補償引入的極點分離，次級點P2可近似表示成：式中，是的跨導(dǎo)，gm4是A4的跨導(dǎo)。為了讓次級點一直在輸出節(jié)點，第二級和第三級的輸出極點必須推到一個比次級點大很多的很高的頻率上。為了保證其穩(wěn)定性，次級點需要保持在輸出節(jié)點。

　　對于一個內(nèi)部米勒補償?shù)母咴鲆嫦到y(tǒng)，米勒補償能夠更好地在較大的負載電容范圍內(nèi)控制其穩(wěn)定性，同時，它也會提供一個更好的瞬態(tài)響應(yīng)。因為米勒電容形成的一個高頻負反饋能直接耦合到輸出，而高增益能夠得到較好的直流及負載調(diào)制。不過測試結(jié)果顯示，在負載電流大幅度變化時LDO會有50 mV左右的調(diào)整。這是因為直流負載調(diào)制的性能被bonding wire的寄生電容所限制，直流的IR壓降通過寄生電容會直接惡化直流負載調(diào)制。

　　LDO的輸出電流要求從0到全負載(本設(shè)計為100mA)，因此gm4也會隨負載電流而變化，導(dǎo)致次級點P2也會隨著負載電流的變化而變化。設(shè)計時可用平滑極點技術(shù)來解決這個問題，對于R和MP2串聯(lián)組成的電路，它能動態(tài)的根據(jù)負載電流的變化來進行偏置。在大負載電流狀況下，R和MP2能夠偏置更大的電流以展寬電路帶寬，同時降低輸出電阻以適應(yīng)次級點P2被推到更高的頻率下。在小負載電流狀態(tài)下，P2在較低的頻率，并將R和MP2偏置在更窄的帶寬和更大的電阻以保證其穩(wěn)定性。靜態(tài)偏置電流要盡量小，以保證電路的低功耗。

提問者：lcjdwwi 地點：- 瀏覽次數(shù)：9743 提問時間：04-11 12:44

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