一种快速瞬态响应LDO的设计与实现
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(1. 东南大学 电子科学与技术学院, 南京 210096; ;2. 东南大学 集成电路学院, 南京 210096)

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赵 宁(1961—),男,南京人,工程师,主要从事模拟电路设计研究工作。一种快速瞬态响应LDO的设计与实现 赵 宁1, 宋奎鑫2, 童 伟2 (1. 东南大学 电子科学与技术学院, 南京 210096; 2. 东南大学 集成电路学院, 南京 210096)摘要: 设计了一种快速瞬态响应LDO。采用缓冲级结构的增强电路,使功率器件在负载瞬态变化时,栅极能够及时响应,从而避免了较大的电压上冲与下冲。加入缓冲级电路以后,系统的稳定性变差,采用密勒补偿和前馈补偿对其进行频率补偿,增加系统的相位裕度,使系统稳定。采用CSMC 0.5 μm工艺,利用Cadence工具完成了整体电路的设计、前仿真、物理版图设计和后仿真,并进行了流片。测试结果表明,设计的LDO输出电压为2.5 V,负载电流在10 mA和300 mA之间变化时,电压最大变化48 mV,响应时间为12.4 μs。 关键词: 快速瞬态响应; 低压差线性稳压器; 源极跟随器; 增强电路 中图分类号:TN432文献标识码:A

通讯作者:

中图分类号:

TN432

基金项目:


Design and Implementation of a Fast Transient Response LDO
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(1. School of Electronic Science and Technology, Southeast University, Nanjing 210096, P. R. China;2. School of Integrated Circuit, Southeast University, Nanjing 210096, P. R. China)

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    摘要:

    设计了一种快速瞬态响应LDO。采用缓冲级结构的增强电路,使功率器件在负载瞬态变化时,栅极能够及时响应,从而避免了较大的电压上冲与下冲。加入缓冲级电路以后,系统的稳定性变差,采用密勒补偿和前馈补偿对其进行频率补偿,增加系统的相位裕度,使系统稳定。采用CSMC 0.5 μm工艺,利用Cadence工具完成了整体电路的设计、前仿真、物理版图设计和后仿真,并进行了流片。测试结果表明,设计的LDO输出电压为2.5 V,负载电流在10 mA和300 mA之间变化时,电压最大变化48 mV,响应时间为12.4 μs。

    Abstract:

    An fast transient response LDO was designed. The enhancement circuit was a buffer stage structure, so the gate of the power device could response quickly to avoid large voltage overshoot and undershoot. As the transient response enhancement circuit lowered the stability of the system, Miller compensation and feed-forward compensation was used to compensate the system and to increase the system’s phase margin, so to make the system stable. The design was based on CSMC 0.5 μm CMOS process. The whole circuit design, pre-simulation, physical design, post-simulation and tape out were carried out with the Cadence tools. The test results showed that output voltage of the LDO was 2.5 V. When the load current varied between 10 mA and 300 mA, the maximum output voltage variation was 48 mV and the minimum response time was 12.4 μs.

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  • 收稿日期:2013-07-18
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  • 在线发布日期: 2014-11-28
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