一种LDO电路中稳压电源电路设计开题报告

 2022-03-09 20:55:45

1. 研究目的与意义

近年来,随着信息产业的巨大发展,人们对便携式电子产品的需求日益增加。在电源管理ic中,低压差线性稳压器(low-dropout-regulator.ldo)仍是主流之一,有着不可取 代的地位。低压差稳压器以其低噪音,低纹波,体积小,输出稳定,应用简单等优点广泛应用于电池供电系统的便携式电子设备上。传统的ldo线性稳压器借助于片外大电容补偿电路和改善瞬态响应性能,该电容在微法数量级,不适合集成在芯片上。如果ldo输出端不接此片外电容,电路的补偿和瞬态响应性能的提高成为ldo设计的难点。

随着soc(片上系统的)的发展,要求尽可能的减少外围电路,越来越多的模块被纳入芯片内部,因而对ldo而言,无片1外电容ldo就成为ldo发展的新趋势。集成化也是半导体产品发展的一大趋势,而传统的ldo在设计中不利于系统集成。因此, 为了提高系统的待机时间,对ldo的静态功耗提出了较高的要求, 无电容型ldo的瞬态响应和稳定性在此要求下更加具有挑战性,因此在低功耗下设计出具有良好瞬态响应的无电容型ldo成为当今研究的热点和重点。

本文研究的是一种不带片外输出电容(cap-less)ldo设计,和传统的带片外电容的ldo相比,具有更高的集成度和更高的可靠性, 以及更低的成本。

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2. 研究内容和预期目标

本文围绕无电容型ldo的瞬态特性、无电容型ldo的稳定性、模拟集成电路的设计流程、ldo的基本设计指标等四个主要方面进行了研究。

研究并总结了ldo的设计指标。研究了ldo的每一个设计指标,给出每一个指标的含义、产生原因以及各指标的相互关系,更新和修正了部分设计指标的详细表达式。基于指标的研究,得出设计中要考虑的折衷关系。

论文研究了模拟集成电路的设计流程。研究了模拟集成电路的模型类别,重点研究了基于宏模型的模拟集成电路设计流程。给出了运算放大器的宏模型具体设计方法,并基于该模型,提出了“宏模型+晶体管级电路”的混合宏模型建立方法,并以ldo的设计实例验证了该方法的高效率。

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3. 研究的方法与步骤

基于上述研究,本论文设计了采用 cadence 中的 spectre,对电路进行了分析设计与初步的前端仿真,达到了基本的设计要求。

一、完成基于smic 0.18um1.8v薄氧化栅工艺nmos管电阻负载共漏放大器的设计与分析,对其进行详细的分析和研究。

二、完成基本差分放大器的设计与分析,分析其影响放大和增益的因素。

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4. 参考文献

1 钟文耀. cmos电路模拟与设计-基于hspice[m].北京: 科学出版社,2007.

2 尹睿. 二级密勒补偿运算放大器设计教程[m].上海:复旦大学出版社,2007

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5. 计划与进度安排

1周至4周:翻译和调研文献,查阅资料,做相关实验,熟悉仿真软件环境。

5周至12周:设计电路,调试电路,仿真及记录相关结果。

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