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　　微電子學帶修調的高穩定LDO線性穩壓器龔志鵬，鮑小亮，劉焱，周澤坤，張波（電子科技大學電子薄膜與集成器件國家重點為本文設計的LDO電路結構。該LDO主要由誤差放大器、電壓調整管、反饋網絡和修調網絡構成的負反饋環路組成。其中，VreF是輸入基準電壓，密勒電容G用于頻率補償。

　　傳統的LDO沒有修調網絡，對輸出電壓進行采樣，輸出電壓跟隨基準電壓變化，產生正比于基準電壓的一系列電壓。電阻反饋網絡只2和風直接影響調整管的靜態電流、輸出電壓精度和噪聲等。私和風較小時，調整管的靜態電流和功耗增加；私和風較大時，輸出噪聲和芯片面積增大M.帶修調的LDO拓撲本文設計中，通過控制在反饋網絡電阻上的壓降，控制輸出電壓不再隨基準電壓變化，減少輸入基準電壓偏差對輸出電壓的影響。反饋網絡電阻上的壓降由流過私的電流控制，修調網絡通過改變電流的大小控制C點到B點的壓降，因此，B點電壓等效于Vref減去一個可調的電壓，得到一個穩定的VUT值。由可知，輸出電壓值為：誤差放大器采用折疊式共源共柵結構M，差分輸入對管使用PMOS晶體管，如所示。

　　折疊式共源共柵誤差放大器P1、P2作為輸入對管，P1上的小信號電流等于N3上的小信號電流，P2上的小信號電流由PMOS電流鏡鏡像到P3，P4，P5和P6.兩路小信號電流后在輸出點相加。要使P1，P2晶體管在飽和區工作，輸入基準電壓需要滿足：限制了輸入基準的范圍，所以，在基準偏差后的電壓也要滿足這個條件。

　　處，誤差放大器的輸出阻抗只。和產生?個極點1，同時，結點A處C2產生?個極點九。形成從輸入到輸出的信號通路，將產生一個零點。所以，在單位增益帶寬內的零極點可表達為：所示為修調模塊網絡。通過三個信號TM1，TM2，TM3來控制開關管，從而控制流過連接在修調網絡上電阻的電流。

　　只1接在B點和C點之間，私上若有電壓變化，B點的電位將跟隨C點電位，即基準電壓發生相應的變化。TM1，TM2，TM3分別控制1，2，4個步長的修調電流。

　　在初始狀態時，TM1，TM2，TM3的信號是001，即有4個步長的電流流過電阻只1.設第二級放大器（即MP5）上流過的漏極電流為，通過鏡像電壓調整管，本文設計中，電壓調整管M為10，則?個步長的電流為：所以，初始狀態下有4.的電流流過只1.其他情況分別列于表1.這里的比例是指在各種情況下的輸出電壓，是相對于初始狀態下的比例。

　　表1不同修調下的步長0十1步長下面分析般情況。初始狀態下有4個步長，得到設計需要的輸出電壓：當外部輸入基準電壓在定范圍內發生改變時，可以通過調節TM1，TM2，TM3的值，得到相應的步長，從而穩定輸出。在步長為0和7的情況下，可得到輸入基準電壓的小值和大值。因此，可以調節的輸入電壓范圍為：在各個IRi分段內，采用相應的修調，得到對應的步長，可以把輸出電壓控制在一定范圍內。若輸入電壓剛好處于兩種修調的中間電位，兩種修調方式都可以采用。此時，可以得到輸出電壓的大值和小值，輸出電壓范圍為：通過上面的分析，可以看到，在輸入基準電壓有較大改變時，采用相應的修調，可以得到一個在很小范圍內波動的輸出電壓。（10），IRi是可調的。通過調節IRi的大小，可以控制輸入基準電壓的大小和輸出電壓的精度。IR越小，輸入基準電壓范圍越小，輸出電壓的精度越高。因此，可以根據設計要求，得到需要修調的輸入范圍和輸出精度。

　　3仿真結果在5V電源電壓下，對輸入輸出電壓范圍進行仿真分析。所示為在輸入基準電壓從0.95V連續線性變化到1. 36V時LDO輸出電壓的DC響應結果。圖中包括7條短線和一條長線，7條短線表示修調后的輸出電壓，1條長線表示在初始狀態下輸出電壓可以跟蹤基準電壓線性變化。對于不同的輸入電壓，可采用對應的修調結構。仿真結果表明，LDO修調網絡的基準電壓輸入范圍為1. 16士0.2V，輸出電壓范圍可以控制在0.89士0.內。

　　經過修調和不經過修調的LDO的直流響應Fig.4DCresponseofLDOwithand 4結論本文設計了款在輸入基準大偏差下高穩定性輸出的LDO線性穩壓器。通過增加修調的反饋新結構，改善了傳統LDO的輸入范圍、輸出精度及穩定性，為其他電路模塊提供了高精度的輸入電壓，避免了其他模塊比較電壓受基準電壓偏差的影響，提升了芯片的整體性能。在0. 40VBCD工藝下的仿真結果表明，在輸入電壓偏離基準值士17的情況下，輸出電壓穩定在士3.8的波動范圍內。