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隨著電子技術的高速發展,電子產品需要更高性能的電源系統供電。LDO具有結構簡單、成本低廉、噪聲低、功耗低和外圍器件較少等優點而被廣泛應用于電源管理芯片。為了適應電源市場的發展需要,良好的系統穩定性和負載瞬態性能逐漸成為研究重點111.傳統LDO在輸出端并聯一個MF級的大電容。無論何種電容,都存在寄生的等效串聯電阻(ESR)。依靠大電容及ESR電阻將產生一個零點,合理設置該零點位置,可以保證系統的穩定性21.另外,PCB板上和芯片內部的連線也存在寄生等效串聯電感(ESL),會對LDO的瞬態響應造成一定影響。所示為傳統LDO瞬態響應電路。
當負載電流Id階躍上升時,需要立刻從LDO抽取大量電流。此時,由Cb、Co以及調整管MP提供負載電流。由于系統帶寬的原因131,MP的柵極電位未及時響應,此時,電流主要由G和Co通過放電提供,從而輸出電壓會產生一個負向的過沖。
同理,當負載電流階躍下降時,MP柵極電位未及時響應,MP的漏源電流此刻會為電容充電,從而輸出電壓會產生一個正向的過沖。
傳統LDO瞬態響應電路Fig.輸出電壓的過沖通過芯片內部的反饋網絡送到誤差運算放大器的輸入端,放大器輸出電壓控制調整管MP的輸出電流,以穩定輸出電壓。因此,減小輸出電壓的過沖和縮短調整穩定時間,是設計高穩定性LDO電路的關鍵。IEEETransCircandSyst:ExpressBriefs200552(9)563-567.秦路琳(1986?)男(漢族)山西人碩士研究生,主要從事模擬集成電路和電源管理系統的研究。
?。ㄉ辖拥?9頁)4結論本文介紹了一種應用于2-AA/D轉換器的運算放大器設計。該電路基于0.35Mm標準CMOS工藝,采用CadenceSpectre進行仿真。結果表明,設計的運算放大器在5V電源、5pF負載電容條件下,直流增益達到120.5dB,單位增益帶寬為60MHz輸出擺幅為±4.V,共模抑制比為189dB.