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随着人工智能、5G设备、物联网以及新能源等技术行业的崛起,电源管理类芯片性能的提升受到人们的普遍关注。在电源管理类芯片中,LDO凭借其简单的结构、稳定的输出电压、很小的纹波等特点而被普遍应用,并趋于向SOC片上系统集成。因无需片外电容或接小电容以节省面积的优点,无片外电容LDO的研究已变成目前热门研究方向。本文详述了有片外电容的LDO的工作原理,并探讨其片外电容起到的作用,将其工作原理以及特性与无片外电容LDO进行了分析对比;简述了几种已知的解决无片外电容LDO稳定性以及瞬态特性的结构和技术。阐述了所设计的无片外电容LDO的工作原理,分析了主要模块的工作原理和仿真结果。设计主要采用NMOS管作功率管的拓扑结构,无需输出电容或者任意数值电容均可达到稳定,实现输出电压范围在1.2V~5V的可调节输出电压;优化芯片电路的版图布局设计再对其进行后仿真,并对参数进行了分析;对芯片进行测试及验证,并对结果进行了深入分析。基于0.18μmBCD工艺设计芯片,使用cadence的Spectre工具对设计电路进行直流、交流和瞬态仿真分析。仿真表明,当输入电压范围设置在1.7V~5.5V内时,通过对反馈电阻阻值的设置,输出电压范围可实现1.5V~5V的稳定输出电压;压差电压典型值约为75mV,全范围内最大值不超过200mV;线性调整率的精确值可达到小于0.01%;在负载电流1mA~400mA范围内,负载调整率的精确值小于0.002%;在负载电流10mA~400mA范围内,负载调整率的精确值小于0.0005%;在-55℃~125℃温度范围内,输出皆可稳定输出。