一種全集成型CMOS LDO線性穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
這種反饋網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生了一個(gè)零點(diǎn)zf和一個(gè)較高的極點(diǎn)pf，設(shè)置極點(diǎn)pf大于單位增益頻率，即RF2／／RF1>1／(CF1·pf)。
不施加片外電容時(shí)，LDO的傳輸函數(shù)為：
式中：Ca，roa為分別誤差放大器輸出a端的寄生電容和輸出電阻；gp0，rp0分別為調(diào)整管M0的跨導(dǎo)和小信號輸出電阻；Aamp為誤差放大器的增益。由式(7)增益L0隨著負(fù)載電流增大而降低，而極點(diǎn)p1隨負(fù)載電流增大而升高，極點(diǎn)p2基本保持不變，對于不施加片外電容，其等效串聯(lián)電阻RESR所提供的零點(diǎn)不存在，在輸出負(fù)載電流IOUT=0時(shí)，調(diào)整管輸出電阻rp0最大，gmp0最小，故小負(fù)載電流時(shí)，環(huán)路穩(wěn)定性變差。為滿足LDO穩(wěn)定性要求，IOUT必須有一個(gè)最小輸出電流，以保證M0的輸出極點(diǎn)P1不會太低。為保證極點(diǎn)P2和零點(diǎn)zf相近而抵消，須適當(dāng)減小調(diào)整管M0尺寸。在本應(yīng)用中，LDO輸入電壓為2．5 V，用于為1．2 V核心電路供電，調(diào)整管M0的VDS=1．3 V，所以M0可以取較小尺寸。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/178823.htm
本設(shè)計(jì)采用了一階溫度補(bǔ)償帶隙基準(zhǔn)電壓源，圖4所示為帶隙基準(zhǔn)電壓源的核心電路，這里采用了典型的一階溫度補(bǔ)償電流模結(jié)構(gòu)。其中M1，M2和M3寬長比相同，R1=R2，A0為誤差放大器，誤差放大器的同相端接Va端，反相端接Vb端。為了保證電路的穩(wěn)定性，必須保證電路中由M1，Q1和R1組成的正反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)小于M2，R2，Q0和R0組成的負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)，即要求：
運(yùn)算放大器A0使Va，Vb兩點(diǎn)電壓相等，忽略電阻的溫度系數(shù)，電流I0為PTAT電流，I1為CTAT電流。通過選擇
，可以得到-40～+85℃范圍內(nèi)溫度系數(shù)小于4．76ppm／℃。
評論